Bir yazı dizisinin devamı olarak hazırladığım bu yazımda tozların patlayıcı özelliklerinin değerlendirilmesini detaylı bir şekilde inceleyeceğiz. Serinin diğer yazılarında; patlamadan korunma kavramının gelişimi, patlama sınıfları ve özel olarak gıda endüstrisinde toz patlamalarından bahsetmiştim. Patlamadan korunma süreci hakkında detaylı bilgi alabilmek için Safezone Journal dergimizin geçmiş sayılarındaki yazılarımdan faydalanabilirsiniz.

Durgunlaştırma (inerting)

Ekipmandaki oksijen düzeyini, karbondioksit, azot vb gibi gazlar karıştırarak patlama oluşabilecek şartların altına indirmektir. En önemli dezavantajı ekipmanın izole edilmesini gerektirmesidir. Ayrıca kullanıcıların etkilenmemesi için gaz oranları sürekli izlenerek kontrol altında tutulmalıdır. %100 etkili olan ancak oldukça pahalı bir sistemdir.

Ortamdaki ve kişilerdeki statik elektrik yüklenmesini engelleyecek boşalmasını sağlayacak kişisel koruyucular, boşaltma istasyonları ve topraklamaya yönelik önlemlerdir. İnsan vücudu normal çalışma koşullarında 10 ile 15 kV statik elektrikle yüklüdür. Bunun deşarjı esnasında oluşabilecek bir ark ise 25 ila 30mJ’luk bir enerji oluşturur ki buda aşağıdaki patlama parametreleri bölümünde açıklanan minimum ateşlenme enerjisini bazı materyaller için sağlamaktadır. Tozun Dağılmasını ve Yayılmasını önlemek

Toz oluşumuna neden olan ortam ve makinaların normal çalışma ortamından mümkün olduğunca ayrılması veya dışarı toz kaçırmayacak şekilde izole edilmesi, toz filtrasyonu ve toz toplama sistemleri bu konuya örnek olarak verilebilir. Ayrıca bina projelendirmesinde havalandırma ve toz barınması zor veya temizliği kolay yüzey kaplamaları tercih edilmelidir.

Koruyucu tedbirler

Koruyucu önlemler patlamanın etkilerini azaltmaya ve kişileri bunlardan korumayı amaçlayan önlemlerdir. Patlamaya dirençli ekipmanlar, iki hacim arasında alev geçişini engellemeye yarayan alev kapanları, ve bariyerler, patlama kapakları ve egzostlar ve izolasyon yöntemleri bunlar arasında sayılabilir.

Maden galerilerinde olası patlamaların etkilerini azaltmak için taş tozu bariyerlerinin yardımcı olduğu gösterilmiştir. Bunlar, galerinin üst veya yan taraflarına monte edilen ve içinde patlama etkisiyle

Temizlik ve Bakım

Amerikan Toz Patlamaları Bilinçlendirme Programına göre 0,8 mm ve daha fazla kalınlıktaki veya işletme yüzeyinin %5 ini kaplamış toz tabakaları derhal temizlenmelidir. Özellikle insansız ve erişimi zor alanların, kalorifer peteği, aydınlatma armatürleri gibi ısınan yüzeylerin periyodik olarak temizliği önemlidir. NFPA 654 e göre toz tabakalarının temizliğinde mutlaka etrafa dağılmayı önleyici vakumlu cihazlar kullanılmalı, temizlik işlemlerinde basınçlı hava asla kullanılmamalıdır. Tozlu alanlarda kullanılan elektriksel ve mekanik donanımlar ısınma yönünden gerekirse termal kamera kullanılarak periyodik olarak kontrol edilmelidir.

Bastırma / Söndürme

Eğer tutuşmadan sonra yeterli zaman kalırsa gayet tabii en tercih edilen yöntemdir. Tutuşma sonrası oluşan duman, basınç veya sıcaklığın ölçülerek ortama söndürücü materyal enjekte edilerek alevin patlamaya neden olmadan söndürülmesi hedeflenir.

Havalandırma

Bir patlama olayı esnasında oluşan basıncın başlangıç basıncının yaklaşık 10 katı kadar olduğu tahmin edilmektedir. Burada ilk basıncın önemini de vurgulamak gerekir. Bu nedenle patlamanın yıkıcı etkilerini azaltmak için kullanılan en yaygın yöntem, devreye patlama basıncını düşürecek havalandırma veya patlama kapakları adı verilen donanımlar koymaktır. Ekipmanın uygun bir yerine konumlandırılmış, belirli bir basınçta açılan havalandırma veya patlama kapakları içerdeki basıncı düşürerek depoyu veya ekipmanı korumayı amaçlarlar. Havalandırma sistemi mutlaka borulama yardımıyla bina dışına açılacak şekilde tasarlanmalıdır. Borular da mümkün olduğunca keskin dönüşlerden kaçınılmalı patlayıcı karışımı rahatça atmosfere ulaştıracak şekilde tasarlanmalıdır. Bu sistem sadece patlama sonrası oluşacak bileşiklerin çevreye zarar vermediği durumlarda kullanılmalıdır.

RİSK DEĞERLENDİRMESİ

Ortamda patlama potansiyeli olan tozlar, yanıcı, parlayıcı gaz veya sıvılar mevcut mu?

Ortamdaki tozlar bir önceki bölümde açıklanan parametreler uyarınca konsantrasyon, partikül boyutu, nem, tutuşma kaynakları bakımından değerlendirilir, gerekli durumlarda test yaptırılır.

Ortamda hibrid karışımlar oluşma imkânı var mı?

Hibrid karışımla kastedilen toz ile patlayıcı gazve buharların karıştığı ortamlardır ve bu karışımlar toz patlamalarından daha yıkıcı ve tehlikeli olabilirler. Kömür madenlerinde grizu ve kömür tozunun karışması bir hibrid karışım örneğidir. tip patlamalarda en fazla zararı havada uçan bina ve ekipman parçaları oluşturmaktadır. Yapının patlama olan bölümündeki hasar ve titreşim, ortak olan duvar, temel ve diğer hacimlere de zarar verecektir.

Örneğin bir siloda olan bir patlama, bağlantılı olan diğerlerini de etkileyecektir. Her zaman mümkün olamasa da emek yoğun işlerin yapıldığı yerler ve bürolar bu tür tozların olduğu mahallerden uzak tasarlanmalıdır. Ayrıca sekonder bir patlamanın hasar verebileceği bölümler de analiz edilmelidir. Patlama riski az olan ancak üretimi kesintiye uğratabilecek bölümler buna örnektir. Tersi olarak patlama riski olan ama izole edilmiş, herhangi bir yaralanmaya ve üretim kesintisine nispeten daha az neden olabilecek alanlar daha düşük risk puanı ile değerlendirilmelidir. Mevcut ve alınacak önlemler neler olabilir? Toz patlamalarını önlemek için alınabilecek en ucuz ve basit önlemler bu konuda kesin uyulacak iş güvenliği kurallarını devreye almaktır. Sigara yasağı, kesme ve kaynak işlerinin izinle yapılması, sıcak yüzeylerin çeşitli termal ölçüm cihazlarıyla tesbit edilmesi, uygun bakım ve temizlik, özellikle elektriksel hat ve cihazların uygun seçilmesi bunların arasında sayılabilir. Ancak çok riskli maddelerin olduğu operasyonlarda genellikle bunlar yeterli değildir ve ilave önlemlerin alınması gerekir.

Linyit Kömürü Toz Karakteristikleri ve Risklerinin Değerlendirilmesi

Kömürden kaynaklanan yangın ve patlamalar, diğer yakıtlara göre tamamen farklı özellik göstermektedir.

Toz patlamaları kapalı bir ortamda bulunan yanıcı partiküllerin aniden yanmaları ile meydana gelir. Bunun sonucunda yüksek sıcaklık ve bunun sonucu olarak basınçta ani artışı meydana gelir. Bu nedenle yeterli ve uygun şekilde önlem alınmamış kapalı ortamlarda, ani sıcaklık artışlarından meydana gelen basınç yükselmeleri nedeni ile ekipmanlarda ve çevresinde büyük hasarlar oluşabilir.

Patlamanın olması için beş elemanın birlikte bulunması gerekmektedir. (Patlama pentagonu-beşgeni) Yakıt-yanıcı malzeme

İşletmelerdeki, yakıt, kömür öğütme, stoklama ve sevk sistemlerinde, yangın ve patlamalara neden olabilecek şartlar birlikte bulunmaktadır.

Proses gereği;

• Yakıt-yanıcı malzeme olarak kömür,
• Sürtünme ve öğütmeden kaynaklanan ısı artışları,
• Mekanik ve elektrikli ekipmanlardan dolayı meydana gelebilecek kıvılcımlar yani tetikleme kaynakları,
• Malzeme kaçaklarının önlenmesi için kapalı ortam,
• Öğütme sevk ve stoklamadan kaynaklanan, asılı halde yanıcı malzemeden oluşan toz bulutu gibi elemanların birlikte bulunması kaçınılmazdır.

Kaynak:

• Kemal Sarı (Elektrik Yüksek Mühendisi) A Sınıfı İSG Uzmanı EN 60079-2 Standartı