Yanıcı sisler ve spreyler: gözden kaçan patlama tehlikesi
Özet
Hidrolik yağ, yağlama yağı veya yakıttan oluşan ince bir sprey, sıvı parlama noktasının çok altındayken bile patlayabilir. Sislerin nasıl oluşup tutuştuğu, IEC 60079-10-1'in onları nasıl ele aldığı, gaz dedektörlerinin neden göremediği ve hangi önlemlerin işe yaradığı.
Yanıcı sis, havada asılı ince sıvı damlacıklarından oluşan ve bir buhar gibi yanabilen bir buluttur. Yakıt damlacıkların kendisi olduğu için sis, parlama noktasının çok altındaki bir sıvıdan patlayıcı ortam oluşturabilir: bir hidrolik hattaki iğne deliği kaçağı, arızalı bir contadan çıkan yağlama yağı spreyi veya atomize olmuş bir yakıt jeti oda sıcaklığında tutuşabilir. Sınıflandırma kuralları ve gaz dedektörleri buhar esas alınarak kurgulanmıştır; bu nedenle sis tehlikeleri kolay gözden kaçar ve ölçülmesi zordur.
Bu yazı, sislerin neden yandığını, nasıl oluştuğunu, hangi ekipmanların sis ürettiğini, IEC 60079-10-1 ve sektör kılavuzlarının bunları nasıl ele aldığını, sıradan gaz dedektörlerinin onları neden göremediğini ve hangi koruyucu önlemlerin uygulamada işe yaradığını açıklar.
Temel noktalar
- Parlama noktasının altında elleçlenen bir sıvı yanmaya yetecek buharı çıkarmaz, ancak ince damlacıklara bölünürse damlacıklar alevi taşıyabilir. Bu nedenle sisler parlama noktasının altında tutuşur.
- Damlacıkları yaklaşık 10 µm'den küçük olan sisler büyük ölçüde buhar gibi davranır. ABD Maden Bürosu (US Bureau of Mines) verileri, yakıt sprey ve sislerinin kıvılcımla tutuşma enerjisini birkaç milijul mertebesinde verir; hidrokarbon buharlarında bu değer 0,2 ile 0,3 mJ'dir ve sıvı parlama noktasının üzerindeyken sprey değeri buhar değerine doğru düşer.
- İngiltere HSE ve Cardiff Üniversitesi'nin ortak sektör deneylerinde, havacılık kerosen spreyi (parlama noktası 38 °C), 1 mm'lik bir delikten, test edilen her basınçta, 1,7 barg'a kadar inildiğinde bile ortam sıcaklığında tutuşmuştur.
- IEC 60079-10-1, basınç altında salınan yüksek parlama noktalı sıvılardan sis oluştuğu durumlarda sınıflandırma yönteminin ve ayrıntılarının uygulanmadığını belirtir; bunun yerine sislere ilişkin bilgiyi bilgilendirici bir ekte (Ek G) verir.
- Noktasal gaz dedektörleri damlacıklara değil buhara tepki verir. Ağır bir yağın yoğun sisi mevcutken dedektör sıfıra yakın okuyabilir.
- En etkili koruma önleyicidir: daha az ve daha iyi bağlantı noktaları, sprey kalkanları, daha düşük basınçlar, yangına dayanıklı akışkanlar ve sıcak yüzeylerin yalıtılması veya olası sprey yollarından uzak tutulması.
Parlama noktasının altındaki bir sıvı neden yine de patlayabilir
Parlama noktası, sıvı yüzeyi üzerindeki buharın alt patlama sınırına (APS, İng. LEL) ulaştığı en düşük sıvı sıcaklığıdır. Bunun altında sıvı, havaya yeterli yakıtı buharlaştıramaz. Bu mantık yalnızca sıvı kütle halinde kaldığı sürece geçerlidir. Sıvı atomize olduğunda yakıt zaten damlacıklar halinde havadadır ve buharlaşma artık sınırlayıcı adım değildir.
Bir alev cephesi ince bir damlacıkla karşılaştığında damlacık ısınır ve alevin içinde buharlaşarak onu bir buhar gibi besler. Kuchta'nın özetlediği ABD Maden Bürosu verileri, damlacıklar yaklaşık 10 µm'den küçük olduğunda sislerin yanabilirliğinin buharın davranışına yaklaştığını göstermektedir. Ancak tutuşma daha zordur: ince bir yakıt spreyi veya sisi için minimum kıvılcım tutuşma enerjisi, sıcaklığa bağlı olarak birkaç milijul mertebesinde olma eğilimindedir; çoğu hidrokarbonun buhar-hava karışımı için bu değer yaklaşık 0,2 ile 0,3 mJ'dir. Parlama noktasının üzerinde sprey tutuşma enerjisi buhar değerine doğru keskin biçimde düşer. Daha iri damlacıkları tutuşturmak ise daha da zordur.
Bir sisin alt sınırı genellikle hacim yüzdesi yerine kütle konsantrasyonu olarak ifade edilir. Hidrokarbon sislerinde bu değer, kütle cinsinden ifade edilen buhar APS'si ile aynı civardadır: sisler üzerine ortak sektör projesi (JIP), bir kerosen spreyinin tutuşma sınırında yaklaşık 50 g/m³'e yakın konsantrasyonlar ölçmüş, EI 15'in 2015 baskısındaki tehlike yarıçaplarının dayandığı sprey modeli ise 43 g/m³ varsaymıştır. Aynı projedeki bir literatür taraması, durgun sislerin güçlü bir kaynakla alttan yaklaşık 5 g/m³'te tutuşturulduğuna dair raporlar bulmuştur; dolayısıyla gerçek alt sınır büyük ölçüde damlacık boyutuna, harekete ve tutuşturucu kaynağa bağlıdır.
| Özellik | Buhar-hava karışımı | İnce sis (yaklaşık 10 µm altı damlacıklar) | İri sprey |
|---|---|---|---|
| Parlama noktasının altında oluşabilir mi | Hayır | Evet | Evet |
| Tipik alt sınır, hidrokarbonlar | Hacimce % olarak APS (kütle cinsinden yaklaşık 40 ile 50 g/m³) | Benzer kütle konsantrasyonu | İyi tanımlı değil, damlacık boyutuna ve harekete bağlı |
| Kıvılcımla tutuşma enerjisi | Çoğu hidrokarbon için yaklaşık 0,2 ile 0,3 mJ | Parlama noktasının altında birkaç mJ mertebesinde, üzerinde buhar değerine daha yakın | Daha da yüksek, damlacık boyutuyla artar |
| Durgun havadaki davranış | Karışır ve dağılır | Uzun süre havayla birlikte sürüklenir | İri damlalar hızla yere düşer |
| Noktasal gaz dedektörünün gördüğü | Evet | Yalnızca buhar kısmı | Yalnızca buhar kısmı |
Yanıcı sisler nasıl oluşur
İngiltere İş Sağlığı ve Güvenliği İdaresi (HSE) için hazırlanan bir literatür taraması (araştırma raporu RR980), sis oluşumunu dört mekanizmada gruplandırmıştır:
- Basınçlı spreyler. Küçük bir delikten, çatlaktan veya sızdıran bir bağlantıdan basınç altında kaçan sıvı damlacıklara ayrılır. Bu en yaygın kaza kaynağıdır: hidrolik hatlar, yağlama yağı beslemeleri, yakıt enjeksiyon hatları ve pompa salmastraları. Delik ne kadar ince ve basınç ne kadar yüksekse damlacıklar o kadar küçüktür.
- Yoğuşma aerosolleri. Sıcak buhar daha soğuk havayla karşılaşır ve çoğu zaman yalnızca birkaç mikrometre çapında çok ince damlacıklara yoğuşur. Bir karter veya dişli kutusundaki aşırı ısınmış yataklar, sıcak yağ tahliyeleri ve söndürme (quench) prosesleri bu tür sis üretir ve bu sis neredeyse tamamen bir buhar gibi davranır.
- Çalkalama, sıçrama ve dalgalanma. Duvarlara çarpan, yüksekten düşen veya şiddetle karıştırılan sıvı damlacık oluşturur; üstten sıçratmalı dolum, dişli takımları ve dönen makinelerde olduğu gibi.
- Hava ile sıyırma. Sıvının içinden kabarcıklanan gaz yüzeyde patlar ve ince damlacıklar fırlatır; örneğin gaz püskürtmeli kaplarda veya havalandırmalı tanklarda.
Kasıtlı spreyler de aynı listeye girer: püskürtme boya ve kaplama, püskürtmeli kurutma, brülör atomizörleri ve yağ sisi yağlama sistemleri tasarım gereği sis oluşturur ve bir kaçakla aynı değerlendirmeyi gerektirir.
İri damlalar kısa bir mesafede yere düşerken ince kısım havada kalır ve havayla birlikte sürüklenir. Bir yüzeye çarpan spreyler (çarpma) özel bir durumdur: JIP, çarpmanın bir spreyi tutuşturmayı kolaylaştırabildiğini, ancak her zaman bunu yapmadığını bulmuştur. Karter, makine muhafazası veya kanal gibi kapalı bir mekândaki bir sprey de açık havadakinden çok daha yüksek bir sis konsantrasyonu oluşturabilir.
Tipik kaynaklar: hidrolik yağ, yağlama yağı ve yakıtlar
Hidrolik sistemler
Hidrolik sistemler yüksek basınçlarda çalışır ve saha değerlendirmelerinin çoğunun yüksek parlama noktaları nedeniyle tehlikesiz kabul ettiği yağlar kullanır. Bir hortumdaki iğne deliği veya gevşek bir bağlantı elemanı bu yağı ince ve hızlı bir spreye dönüştürür. JIP deneylerinde, parlama noktası 223 °C olan mineral bir hidrolik yağ, 5 ile 130 barg arasındaki basınçlarda serbest bir spreyde 1 J'lük bir kıvılcımla kalıcı tutuşma göstermemiş, ancak en yüksek basınçlarda kısa parlamalar görülmüştür. Bu yalnızca kıvılcımla tutuşma açısından güven vericidir. Aynı spreylerin kendiliğinden tutuşma sıcaklığından daha sıcak bir yüzeye, bir brülör alevine veya erimiş metale ulaşması; preslerde, basınçlı dökümde, çelik fabrikalarında, mobil iş makinelerinde ve makine dairelerinde ciddi yangınların bilinen bir nedenidir.
Yağlama yağı ve makineler
Türbinler, kompresörler ve büyük motorlardaki yağlama yağı sistemleri basınçlı yağ beslemelerini, sıcak gövdeleri ve kapalı mekânları bir araya getirir. İki tehlike öne çıkar: arızalı bir bağlantıdan sıcak bir egzoz veya gövde üzerine sprey ve bir yatak aşırı ısındığında karter veya dişli kutusu içinde yoğuşma sisi. Kapalı bir karterin içindeki sis, sıcak nokta onu tutuşturduğunda patlayabilir ve ardından içeri giren hava ikincil bir patlamaya neden olabilir. Bu nedenle denizcilik kuralları, IMO'nun yorumuna göre 2.250 kW ve üzeri veya silindir çapı 300 mm'nin üzerindeki daha büyük dizel motorlarda karter yağ sisi algılaması veya yatak sıcaklığı izlemesi ister.
Yakıtlar, solventler ve proses sıvıları
Orta düzey parlama noktalı yakıtlar en kolay tutuşan sislerdir. JIP'te Jet A1 kerosen spreyleri (parlama noktası 38 °C, excodex kütüphanesindeki kerosen kartıyla aynı) test edilen tüm basınçlarda, 1,7 ile 20 barg arasında, ortam sıcaklığında tutuşmuştur. Parlama noktası 81 °C olan hafif bir fuel oil, ortam sıcaklığında serbest sprey olarak 20 barg'a kadar tutuşmamış, ancak sprey bir plakaya çarptığında 20 barg'da tutuşmuş ve yağ 70 °C'ye ön ısıtıldığında 5 ile 20 barg arasındaki tüm basınçlarda tutuşmuştur.
| Akışkan (JIP, 1 mm orifis, 1 J kıvılcım) | Parlama noktası | Sonuç |
|---|---|---|
| Jet A1 kerosen, ortam sıcaklığı | 38 °C | Test edilen tüm basınçlarda tutuştu, 1,7 ile 20 barg |
| Hafif fuel oil, ortam sıcaklığı, serbest sprey | 81 °C | 20 barg'a kadar tutuşma yok |
| Hafif fuel oil, ortam sıcaklığı, plakaya çarpan sprey | 81 °C | Plaka 0,4 m'deyken yalnızca 20 barg'da tutuştu |
| Hafif fuel oil, 70 °C'ye ön ısıtılmış | 81 °C | Tüm basınçlarda tutuştu, 5 ile 20 barg |
| Mineral hidrolik yağ, serbest sprey | 223 °C | 5 ile 130 barg arasında kalıcı tutuşma yok, yalnızca kısa parlamalar |
Not: Bunlar tek bir orifis boyutu, tek bir kıvılcım enerjisi ve birkaç akışkan için elde edilen sonuçlardır. 1 J'lük kıvılcım, bölge sınıflandırması amaçları için makul bir üst sınır olarak seçilmiştir; sıcak yüzeyler, alevler ve daha enerjik kaynaklar bir kıvılcımın tutuşturamadığı spreyleri tutuşturabilir. Ön ısıtılmış bir akışkan, uçucu bir akışkana çok daha fazla benzer davranır.
Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı (İng. AIT) da dikkat gerektirir. Orta distilatların kendiliğinden tutuşma sıcaklıkları düşüktür: excodex kütüphanesi kerosen için 210 °C, 2 numaralı fuel oil için 254 °C verir; her ikisi de T3 sıcaklık sınıfındadır. Yalıtımsız bir egzoz manifolduna ulaşan bir sprey hiçbir kıvılcım olmadan tutuşabilir.
IEC 60079-10-1 ve diğer kılavuzlar sisleri nasıl ele alır
IEC 60079-10-1
IEC 60079-10-1:2020 (3. baskı), patlayıcı gaz ortamlarının sınıflandırılmasına ilişkin standarttır. Sisleri ele alış biçimi, kendi ifadelerimizle dört noktada özetlenebilir:
- Bir salım kaynağı sis salabilir. Standardın salım kaynağı tanımı gaz, buhar, sis ve sıvıyı kapsar; salım biçimlerine ilişkin bölümünde de yanıcı sisler üzerine bir alt madde vardır.
- Yöntem sisler için kurgulanmamıştır. Kapsam bölümü, sislerin buharla birlikte oluştuğu yerlerde standardın ayrıntılarının katı biçimde uygulanmasının uygun olmayabileceği, yüksek parlama noktalı bir sıvının basınç altında salınıp sis oluşturduğu yerlerde ise standardın sınıflandırmalarının ve ayrıntılarının uygulanmadığı konusunda uyarır.
- Kılavuz bilgilendiricidir. Sislere ilişkin bilgi Ek G'de (bilgilendirici) verilmiştir ve bu ek 2020 baskısında geliştirilmiştir. Standardın ana metnindeki salım debisi ve havalandırma denklemleri gazlar ve buharlar için yazılmıştır.
- Mühendislik muhakemesi beklenir. Uygulamada değerlendirici, eki, sektör kodlarını ve deney verilerini kullanarak bir sisin oluşup oluşamayacağına, tutuşturulup tutuşturulamayacağına ve ne kadar uzağa gidebileceğine karar vermelidir.
Avrupa uygulaması
ATEX işyeri direktifi 1999/92/AT, Bölge 0, 1 ve 2'yi "gaz, buhar veya sis" için tanımlar; dolayısıyla bir sis bölgesi bir gaz bölgesidir ve 1G, 2G ve 3G ekipman kategorileri sisleri kapsar. Avrupa Komisyonu'nun bu direktife ilişkin bağlayıcı olmayan iyi uygulama kılavuzu, sislerin alt patlama sınırını bir değerlendirmenin ihtiyaç duyduğu veriler arasında sayar ve damlacıklara dağılmış sıvının parlama noktasının altında patlayıcı ortam oluşturabileceği, hidrolik gibi yüksek basınçlı sistemlerden kaçakların da aynısını yapabileceği konusunda uyarır.
Sektör kodları ve araştırmalar
Energy Institute'un bölge sınıflandırma kodu EI 15 (5. baskı, 2024) petrol ve gaz sektöründe yaygın olarak kullanılır ve sis oluşturabilen sıvılara ilişkin kılavuz içerir; 5. baskı bu kılavuzu 2015 baskısından bu yana yayımlanan araştırmalar ışığında güncellemiştir. HSE RR1107 ve ilgili raporlarda yayımlanan HSE ve Cardiff Üniversitesi JIP'i, sıvıları parlama noktasına (sınırlar 32 °C ve 125 °C) ve Ohnesorge sayısına dayanan boyutsuz bir atomizasyon parametresine göre, her ikisi de en kötü işletme koşullarında alınarak, dört salım sınıfına ayıran geçici bir şema önermiştir. En kolay atomize olan iki sınıf için, parlama noktaları ne olursa olsun, salımın EI 15'e göre yanıcı sıvı salımı gibi ele alınmasını önermiştir; bu, 2015 baskısında 1 mm'lik bir delik için yaklaşık 2 ile 2,5 m tehlike mesafesi veriyordu. Daha zor atomize olan iki sınıf için ise 20 bar'ın altındaki basınçlarda 1 mm ve daha büyük delikler için yanıcı bölge gerekmeyebileceğini, orta parlama noktalı sınıf için bunun yalnızca spreyin bir yüzeye çarpamadığı durumlarda geçerli olduğunu ileri sürmüştür. Bu koşulların dışında, 20 bar veya daha yüksek her basınç dahil, davranış bilinmiyor olarak tanımlanmış ve salımın yanıcı sıvı salımı gibi ele alınması öngörülmüştür. Yazarlar, kılavuzun geçici olduğunu ve profesyonel muhakemeye yalnızca bir girdi olduğunu vurgulamıştır.
Uyarı: Yüksek parlama noktalı bir sıvı için "bölge yok" sonucu, test edilen koşullarda serbest bir spreyin kıvılcım türü tutuşmasını kapsar. Sıcak yüzeylere püskürtülen spreylerden kaynaklanan yangın riskini veya muhafazalar içindeki yoğuşma sislerinden kaynaklanan patlama riskini ortadan kaldırmaz.
İşe yarayan koruma önlemleri
Sis bölgelerini tanımlamak zor olduğundan, ağırlık sisin önlenmesine ve tutuşturucu kaynaklardan uzak tutulmasına kayar.
- Spreyi tasarımla ortadan kaldırın. Kaynaklı bağlantılar, daha az flanş ve bağlantı elemanı, doğru bükülme yarıçaplarına sahip ve sıcak ekipmandan uzağa yönlendirilmiş anma değerli hortumlar kullanın ve hortumları belirli bir program dahilinde değiştirin.
- Bağlantıları siperleyin. Yakıt, yağlama yağı ve hidrolik yağ hatlarındaki bağlantılarda sprey kalkanları veya flanş koruyucuları, bir kaçağın ince bir jet oluşturmasını engeller. Makine dairesi yangınlarının önlenmesine ilişkin IMO kılavuzu (MSC.1/Circ.1321), ceketli yüksek basınç yakıt hatlarıyla birlikte, bir bağlantının tutuşturucu bir kaynağa püskürtebileceği yerlerde bunları ister.
- Sıcak yüzeyleri yalıtın. Aynı IMO kılavuzu, 220 °C'nin üzerindeki yüzeyleri, yağ geçirmez ve yanmaz yalıtımla yalıtılması gereken yüksek sıcaklıklı yüzeyler olarak ele alır.
- Basıncı düşürün veya akışkanı değiştirin. Yangına dayanıklı hidrolik akışkanlar (ISO 6743-4'te sınıflandırılan su içeren ve sentetik türler) bu nedenle yeraltı madenciliğinde ve sıcak metal proseslerinde standarttır.
- Muhafazaları kontrol altında tutun. Makine muhafazalarını havalandırın, yağ tankı tahliyelerine ve karter havalandırmalarına sis tutucular takın. Makinenin boyutu ve görevi gerektirdiğinde karterleri yağ sisi dedektörleri veya yatak sıcaklığı izlemesiyle izleyin.
- Atanan her bölge için ekipman seçin. Bir sis bölgesi atandığında ekipmanın buna uygun kategoriye veya ekipman koruma seviyesine (EPL) sahip olması ve sıcaklık sınıfının sıvının kendiliğinden tutuşma sıcaklığının altında kalması gerekir.
- Yangın için plan yapın. Pompanın veya basınç kaynağının otomatik olarak devre dışı bırakılmasıyla birlikte alev veya ısı algılama, önlemenin durduramadığı bir sprey yangınını sınırlar.
Algılama: gaz dedektörleri sisleri neden kaçırır
Gaz dedektörleri gaz fazındaki molekülleri ölçer. Sis büyük ölçüde sıvıdır; bu nedenle okuma yalnızca buharlaşmış küçük kısma bağlıdır. Oda sıcaklığındaki ağır bir yağ için bu kısım, yanabilecek kadar yoğun bir sisin içinde bile sıfıra yakın olabilir.
| Algılama yöntemi | Yanıcı sise tepkisi | Pratik sonucu |
|---|---|---|
| Katalitik (pelistör) noktasal dedektör | Sinterden içeri difüze olan buharı ölçer; damlacıklar algılama elemanını kaplayabilir ve inhibe edebilir | Tutuşabilir bir ağır yağ sisinde sıfıra yakın okuyabilir; sensör bozulmuş olabilir |
| Kızılötesi noktasal dedektör | Buhar soğurmasını ölçer; damlacıklar optiği kirletebilir | Düşük uçuculuktaki sıvılar için aynı kör nokta; olası arıza veya kayma |
| Açık hatlı kızılötesi | Damlacıklar ışık yolu boyunca ışığı saçar ve soğurur | Yanıcı gaz okumasından çok engellenmiş veya zayıflamış ışın bildirmesi daha olasıdır |
| Optik yağ sisi dedektörü (ışık saçılması veya karartma) | Damlacık konsantrasyonuna tepki verir | Karterlerde ve muhafazalarda yararlı erken uyarı; %APS cinsinden kalibre edilmez |
| Alev ve ısı algılama | Sis yandığında tepki verir | Sonuçları sınırlar, tutuşmayı önlemez |
Avrupa Komisyonu'nun 1999/92/AT direktifine ilişkin kılavuzu, sislerin bulunduğu yerlerde algılama ekipmanının olumsuz etkilenebileceği konusunda açıkça uyarır ve örnek olarak katalitik sensörlerin zehirlenmesini verir. Gaz dedektörü performans standartları, bugün IEC 60079-29-0, gazlar ve buharlar için yazılmıştır ve %APS ölçen bir cihazı damlacıklar için kalibre etmenin standart bir yolu yoktur. Gaz algılama, sislerin önlenmesinin yerini tutmaz; bkz. katalitik (pelistör) ve kızılötesi yanıcı gaz dedektörleri.
Uygulama örneği: iki pompa, iki cevap
Bir tesiste, aynı binada her biri flanşlı bağlantılara sahip iki pompa skidi bulunmaktadır.
Skid A, 20 °C ortam sıcaklığında 6 barg basınçla kerosen (parlama noktası 38 °C) aktarmaktadır. Yalnızca buhara dayanan bir değerlendirme, sıvı parlama noktasının yaklaşık 18 K altında olduğu için tehlikenin az olduğu sonucuna varabilir. JIP sonuçları, 1 mm'lik bir delikten çıkan kerosen spreyinin ortam sıcaklığında 6 barg'ın oldukça altındaki basınçlarda tutuştuğunu göstermektedir. Bu nedenle skid, EI 15 veya eşdeğer bir yöntem kullanılarak yanıcı sıvı salım kaynağı olarak sınıflandırılır; flanşların ve salmastraların çevresinde bir bölge belirlenir, buna göre Ex ekipman seçilir (210 °C kendiliğinden tutuşma sıcaklığı için T3 veya daha iyi sıcaklık sınıfı) ve flanşlara sprey kalkanları takılır.
Skid B, bir kompresör için yağlama yağı ünitesidir; parlama noktası yaklaşık 220 °C olan mineral bir yağı 4 barg basınçla ve en fazla 60 °C yağ sıcaklığında, bir buhar türbininin sıcak gövdesinin yanında beslemektedir. JIP'in geçici şemasına göre bu tür bir yağ, daha zor atomize olan yüksek parlama noktalı sınıfa girer ve bu sınıf için 20 bar'ın altında 1 mm ve daha büyük delikler için yanıcı bölge önerilmemiştir; değerlendirici, yağın en yüksek işletme sıcaklığında da bu sınıfta kaldığını kontrol eder ve yağ odada hiçbir zaman parlama noktasına yaklaşmaz. Bu temelde, bir muhakeme olarak kayda geçirilerek, tehlikeli bölge atanmaz. Kalan tehlike, türbin gövdesi veya diğer sıcak yüzeyler üzerinde bir sprey yangınıdır. Önlemler; flanş ve bağlantı elemanlarında sprey kalkanları, gövdenin yalıtılması, yağ hatlarının gövdeden uzağa yönlendirilmesi ve bir hat arızalandığında pompayı durduran bir düşük basınç şalteridir.
Aynı bina, iki farklı sonuç: birine bölge gerekir, diğerine yangın önleme. Örneğin 160 bar'daki yüksek basınçlı bir hidrolik ünite ikinci cevaba bu kadar kolay uymaz, çünkü JIP şeması 20 bar veya üzerinde "bölge yok" için hiçbir dayanak sunmaz. Her kararı ve gerekçesini Patlamadan Korunma Dokümanı'na kaydedin.
Sık yapılan hatalar
- "Parlama noktasının altında olması tehlike yok demektir." Bu yalnızca buhar için geçerlidir. Spreyler, yoğuşma sisleri ve sıçrama, parlama noktasının çok altında patlayıcı ortam oluşturabilir.
- Yağ sisi konusunda uyarı için gaz dedektörlerine güvenmek. Noktasal dedektör yalnızca buhar kısmını görür. Düşük uçuculuktaki yağlarda hiç alarm vermeyebilir.
- Bir sis için "bölge yok" sonucunu "risk yok" saymak. Test edilen tutuşturucu kaynak genellikle bir kıvılcımdır. Sıcak yüzeyler, alevler ve ön ısıtılmış akışkanlar cevabı tamamen değiştirir.
- Muhafazaları göz ardı etmek. Karterler, dişli kutuları, makine kapakları ve kanallar, açık havada görülen seviyelerin çok üzerinde yoğuşma sisi biriktirebilir.
- Sıvıyı yalnızca depolama sıcaklığında değerlendirmek. Proseste ısıtılan bir sıvı parlama noktasına daha yakın veya onun üzerindedir ve daha kolay atomize olur.
Sık sorulan sorular
Dizel veya hidrolik yağ patlayabilir mi?
Evet, ince bir sise dönüşür ve yeterli bir tutuşturucu kaynakla karşılaşırsa ya da parlama noktasının üzerine ısıtılırsa. Normal sıcaklıklarda kütle halindeyken dizel ve hidrolik yağ yanmaya yetecek buharı çıkarmaz, ancak basınçlı bir kaçaktan çıkan ince bir sprey veya aşırı ısınmış bir yataktan gelen yoğuşma sisi tutuşabilir. Bu yağların spreyleri sıcak yüzeylerin yakınında özellikle tehlikelidir.
Bir sis için tehlikeli bölge sınıflandırması gerekir mi?
Tutuşabilen bir sisin oluşabildiği yerde bu bir patlayıcı ortamdır ve ATEX işyeri kuralları onu gaz bölgeleri (Bölge 0, 1 ve 2) altında ele alır. IEC 60079-10-1, hesaplama yönteminin basınç altındaki yüksek parlama noktalı sıvılardan oluşan sislere uygulanmadığını belirtir; bu nedenle değerlendirici, bir bölgenin gerekip gerekmediğine ve ne büyüklükte olacağına karar vermek için standardın bilgilendirici Ek G'sini, EI 15 gibi sektör kodlarını ve araştırma verilerini kullanır.
Hangi damlacık boyutu bir sisi patlayıcı yapar?
Yaklaşık 10 µm'nin altındaki damlacıklar büyük ölçüde bir buhar gibi davranır ve en tehlikeli olanlardır. Daha büyük damlacıklar yine de yanabilir ancak daha fazla tutuşma enerjisi gerektirir; çok iri damlalar ise havadan hızla düşer. Gerçek spreyler bir boyut aralığı içerir; bu nedenle neredeyse her zaman ince bir kısım bulunur.
Bir gaz dedektörü yağ sisini algılayabilir mi?
Güvenilir biçimde algılayamaz. Katalitik ve kızılötesi gaz dedektörleri buharı ölçer ve ağır bir yağ sisi çok az buhar içerir. Damlacıklara tepki veren optik yağ sisi dedektörleri motor karterlerinde ve makine muhafazalarında kullanılır, ancak %APS cinsinden kalibre edilmezler.
Bir yağ sisinin alt patlama sınırı nedir?
Tek bir değer yoktur. Hidrokarbon sisleri için yayımlanmış çalışmalar bu sınırı, kütle olarak ifade edilen buhar sınırına benzer şekilde, 40 ile 50 g/m³ civarına yerleştirir. Güçlü bir tutuşturucu kaynakla durgun sisler gibi bazı koşullarda yaklaşık 5 g/m³ gibi çok daha düşük değerler bildirilmiştir.
excodex'te ilgili yazılar
- Parlama noktası, kendiliğinden tutuşma sıcaklığı ve minimum tutuşma enerjisi
- Patlayıcı ortam nedir? Yangın üçgeni, patlama beşgeni ve ATEX'in var olma nedeni
- Salım dereceleri: sürekli, birincil ve ikincil
- Gaz için tehlikeli bölge sınıflandırması nasıl yapılır
- Tehlikeli bölgelerde sıcak yüzeyler
- Gaz ve solvent kütüphanesi: kerosen, 2 numaralı fuel oil, tüm maddeler; standart sayfası IEC 60079-10-1
Standartlar ve ek kaynaklar
- IEC 60079-10-1:2020, patlayıcı ortamlar, patlayıcı gaz ortamları için alanların sınıflandırılması (sislere ilişkin kapsam notu; yanıcı sisler üzerine bilgilendirici Ek G): IEC 60079-10-1:2020 katalog kaydı
- 1999/92/AT direktifi ve Avrupa Komisyonu'nun bu direktifin uygulanmasına ilişkin bağlayıcı olmayan iyi uygulama kılavuzu: AB Yayın Ofisi
- Energy Institute, Model Code of Safe Practice Part 15, yanıcı akışkanları elleçleyen tesisler için bölge sınıflandırması (EI 15, 5. baskı, 2024): Energy Institute
- IEC 60079-29-0, gaz dedektörleri, yanıcı gaz, toksik gaz ve oksijen dedektörleri için performans gerekleri
- ISO 6743-4, yangına dayanıklı türler dahil hidrolik akışkanların sınıflandırılması
- HSE RR980, yüksek parlama noktalı akışkanlardan yanıcı sis oluşumu, literatür taraması: hse.gov.uk
- HSE RR1107, yağ sisleri için bölge sınıflandırması, ortak sektör projesinin nihai raporu: hse.gov.uk
- Gant ve diğerleri, Area classification of flammable mists: summary of joint industry project findings, IChemE Hazards 26: icheme.org (PDF)
- Engel ve Armstrong, Flammability testing for heavy oil mists, IChemE Hazards 31, 2021: icheme.org (PDF)
- J. M. Kuchta, Investigation of fire and explosion accidents in the chemical, mining and fuel-related industries, ABD Maden Bürosu Bülteni 680, 1985 (sislerin yanabilirliği ve tutuşma enerjisi): stacks.cdc.gov (PDF)
- IMO MSC.1/Circ.1321, makine daireleri ve kargo pompa dairelerinde yangınların önlenmesine yönelik önlemler kılavuzu, İngiltere Denizcilik ve Sahil Güvenlik Ajansı MIN 579'da yeniden yayımlanmıştır: gov.uk (PDF)
- IMO MSC.1/Circ.1345, karter yağ sisi dedektörlerine ilişkin birleşik yorum: traficom.fi (PDF)
Bu yazı excodex editör ekibinin hazırladığı genel teknik bilgidir. Geçerli standartların, ekipman sertifikalarının ve talimatlarının, ulusal mevzuatın veya yetkin bir kişinin değerlendirmesinin yerini tutmaz.