نشریه علمی شهر ایمن

نشریه علمی شهر ایمن

فرآیند ارزیابی ریسک یک نیروگاه چرخه ترکیبی نمونه در برابر تهدیدات انسان‌ساخت عمدی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری دانشگاه عالی دفاع ملی
2 دانشگاه عالی دفاع ملی
چکیده
صنعت برق یک زیرساخت‌های بااهمیت بالا و پیش نیاز مهمی در پیشرفت حوزه‌های اقتصادی، اجتماعی و رفاهی در کلیه جوامع و کشورها محسوب می‌شود و در دسترس بودن برق با قابلیت اطمینان بالا، همواره نقش بسزایی در رشد حوزه‌های مذکور دارد. نیروگاه‌های حرارتی با سهم 94 درصدی به عنوان اصلی‌ترین منبع تولید انرژی الکتریکی کشور ، یکی از ارکان سه گانه زیرساخت حیاتی برق به شمار می‌روند و با توجه به وابستگی سایر زیرساخت‌ها به این زیرساخت، همواره یکی از جذاب‌ترین اهداف تهاجم به شمار می‌روند. از همین رو، در صورتی که نقاط ضعف نیروگاه‌های حرارتی موجود در برابر طیف تهدیدات متصور، برطرف نشده و در نیروگاه‌های آتی نیز این نقاط ضعف تکرار گردد، تضمین تداوم کارکرد آن‌ها در صورت رخداد تهدیدات مذکور با احتمال بالایی همراه نخواهد بود و ارزیابی ریسک اولین گام در تحقق شناسایی رفع نقاط ضعف این زیرساخت می‌باشد.
روش پژوهش حاضر که با هدف ارزیابی ریسک یک نیروگاه چرخه ترکیبی نمونه در برابر تهدیدات انسان‌ساخت عمدی تدوین شده است، توصیفی - تحلیلی می‌باشد. به منظور گردآوری و تحلیل داده‌ها در این پژوهش روش ترکیبی (کمی - کیفی) انتخاب شده است. در مرحله شناسایی تهدیدات انسان‌ساخت عمدی پیش روی نیروگاه‌ها از روش کتابخانه‌ای (کیفی)، و در بخش ارزیابی ریسک از روش پرسش‌نامه (کمی) مبتنی بر روش ارزیابی ریسک FEMA استفاده گردید و جامعه آماری آن بر اساس روش دلفی برگزیده شدند.
بر اساس یافته‌های تحقیق، در بین اجزای نیروگاه، ساختمان‌های توربوژنراتور، کنترل مرکزی و تأسیسات جانبی دارای بالاترین میزان ریسک در برابر تهدیدات متصور می‌باشند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

The risk assessment process of a sample combined cycle power plant against deliberate man-made threats.

نویسندگان English

mostafa ghazanfari 1
Gholamreza Jalali Farahani 2
1 PhD student at the National Defense University.
2 National Defense University.
چکیده English

The electricity industry is a highly important infrastructure and a vital prerequisite for the advancement of economic, social, and welfare sectors in all communities and countries. The availability of highly reliable electricity always plays a significant role in the growth of these areas. Thermal power plants, with a 94% share, are considered the main source of electrical energy production in the country and are one of the three pillars of the critical electricity infrastructure. Due to the dependence of other infrastructures on this one, they are always regarded as one of the most appealing targets for attacks. Therefore, if the weaknesses of existing thermal power plants against the spectrum of conceivable threats are not addressed, and if these weaknesses are repeated in future plants, ensuring their continued operation in the event of such threats will likely be highly improbable. Risk assessment is the first step in identifying and addressing the vulnerabilities of this infrastructure.
The research method of the present study, aimed at assessing the risk of a sample combined cycle power plant against deliberate human-made threats, is descriptive-analytical. To collect and analyze data, a mixed-method approach (quantitative and qualitative) was chosen. In the phase of identifying deliberate human-made threats to power plants, a library method (qualitative) was used, and in the risk assessment section, a questionnaire method (quantitative) based on the FEMA risk assessment method was implemented, with the statistical population selected according to the Delphi method.
According to the findings of the research, among the components of the power plant, the turbo-generator buildings, the central control building, and the ancillary facilities have the highest level of risk against conceivable threats, and risk reduction measures are essential for them.

The electricity industry is considered a critical infrastructure and a vital prerequisite for the advancement of economic, social, and welfare sectors in all communities and countries. The availability of highly reliable electricity consistently plays a significant role in the growth of these areas. Thermal power plants, with a 94% share, are regarded as the primary source of electrical energy production in the country and are one of the three pillars of critical electricity infrastructure. Given the dependence of other infrastructures on this one, they are always among the most attractive targets for attacks. Therefore, if the weaknesses of existing thermal power plants against the spectrum of conceivable threats are not addressed, and if these weaknesses are repeated in future plants, ensuring their continued operation in the event of such threats will likely be highly improbable.

Passive defense is viewed as a foundation for sustainable development and one of the most effective and resilient methods of defense against threats. Essentially, passive defense measures encompass various sectors, including energy infrastructure. This type of defense pursues five central objectives: increasing deterrence, reducing vulnerability, ensuring the continuity of essential activities, enhancing national stability, and facilitating crisis management in the face of threats and military actions. Among the most important measures to achieve these objectives is the effective protection against deliberate human-made threats. This study aims to create the necessary groundwork for effective actions in risk reduction by assessing the risk of a sample power plant against human-made threats.
The present research seeks to identify fundamental human-made threats in the components of a power plant. Accordingly, the research methodology is descriptive-analytical. In order to collect and analyze data in a study, both quantitative and qualitative approaches can be utilized. In this research, a mixed-method approach (quantitative and qualitative) has been chosen. In the phase of identifying deliberate human-made threats facing power plants, a library method (qualitative) was used, while in the risk assessment section, a questionnaire method (quantitative) based on the FEMA risk assessment method was employed. The statistical population of each study can be selected using three general methods: (1) probabilistic methods, which are scientifically valid and known as random methods, (2) non-probabilistic methods, known as judgmental methods, and (3) expert or Delphi methods. In the current research, the Delphi method was used for selection.
A combined cycle power plant consists of several gas turbines and a steam turbine. In this type of power plant, a heat recovery boiler is used to utilize the heat present in the exhaust gases from the gas turbines, which can reach temperatures of up to 660 degrees Celsius, to generate the steam needed for the steam turbines. This combination significantly increases the plant's efficiency (in Class E combined cycle plants, efficiency reaches about 54%, in Class F it reaches 58%, and in Class J it reaches approximately 62%). Additionally, the advantages of gas turbines, such as rapid startup and flexibility across a wide load range, can be leveraged. For this reason, many base-load power plants that use natural gas as fuel are currently of the combined cycle type.

کلیدواژه‌ها English

Combined cycle power plant
deliberate man-made threat
vulnerability
consequence
risk
passive defense
باقری, آ. (1396). نقش پدافند غیرعامل برای حفاظت از نیروگاه ها در زمان وقوع جنگ ها نوین . هفتمین همایش سراسری پدافند جنگ نوین.
جلالی فراهانی , غ. (1391). مقدمه ای بر روش و مدل برآورد تهدیدات در پدافند غیرعامل. تهران: مؤسسه چاپ و انتشارات دانشگاه جامع امام حسین (ع).
حافظ نیا, م. (1389). مقدمه ای بر روش تحقیق در علوم انسانی. تهران: سمت.
سازمان پدافند غیرعامل کشور. (1390). راهنمای پدافند غیرعامل در مدیریت بحران ناشی از جنگ. تهران: سازمان پدافند غیرعامل کشور.
شرکت مادر تخصصی تولید نیروی برق حرارتی. (1403). هفته نامه صنعت تولید نیروی برق حرارتی کشور. تهران: شرکت مادر تخصصی تولید نیروی برق حرارتی.
شرکت مهندسین مشاور موننکو ایران. (1389). آشنایی با اصول طراحی نیروگاه های حرارتی. تهران: شیوه.
طاحونه, م., دشتی, ر., غفارپور, ر., & جلالی, غ. (1399). اﻟﺰاﻣﺎت ﭘﺪاﻓﻨﺪ ﻏﯿﺮﻋﺎﻣﻞ در ارﺗﺒﺎط ﺑﺎ اﻧﻮاع داراﯾﯽ ﻫﺎی ﺻﻨﻌﺖ ﺗﻮزﯾﻊ ﺑﺮق . پدافند غیرعامل, 1-6.
علی احمدی, ع., & نهائی, س. (1386). توصیفی جامع از روش های تحقیق. تهران: تولید دانش.
کمیته دائمی پدافند غیرعامل کشور. (1401). طرح راهبردی حفاظت از زیرساخت های کشور.
کمیته دائمی پدافند غیرعامل کشور. (1402). نظام عملیاتی پدافند مردم محور.
کمیته دائمی پدافند غیرعامل کشور. (1402). نظام فنی و تخصصی حفاظت از زیرساخت های کشور.
گودینی, ج., & وفامهر, م. (1397). راهکارهای مؤثر بر افزایش ضریب ایمنی/امنیتی در طرح معماری مجموعه های صنعتی نیروگاهی. نشریه علمی - پژوهشی شهر ایمن, 1-13.
نوروستا , ح., رادان, م., نکوئی, م., & اسکندری, م. (1401). شناسایی و اولویتبندی تهدیدات نیروگاه های برق حرارتی و ارائه راهکارهای پدافند غیرعامل. مدیریت بحران, 203-214.