İkincil dereceli bir salım için hangi delik boyutu varsayılmalıdır?

Tek bir doğru değer yoktur. IEC 60079-10-1, ikincil dereceli salımlar için önerilen delik kesitlerini Ek B'deki bir tabloda verir; bu değerler bileşenin tipine (örneğin flanşlı bağlantılarda conta tipine) ve varsayılan kaçak koşullarına bağlıdır. Değerlendirici, gerçek bileşene, onun servis koşullarına ve arkasındaki bakım ve muayene düzenine uyan değeri seçer ve gerekçesini kaydeder. Salım debisi delik alanıyla orantılı olduğundan, bu seçim bölgenin büyüklüğünü neredeyse diğer tüm girdilerden daha fazla belirler.

Kısa cevap

• Değerlerin kaynağı: IEC 60079-10-1:2020, Ek B (delik boyutu ve kaynak yarıçapına ilişkin madde B.5, ikincil salımlar için önerilen delik kesitlerini veren Tablo B.1). Aynı tablo 4. baskının 2025 taslağında da korunmuştur. Sayıları çalıştığınız baskıdan alın.
• İki seçim: bileşen tipi ve açıklığın beklenen davranışı: iyi bakımlı bir bağlantıda küçük kalan bir kaçak mı, yoksa örneğin erozyon veya conta arızasıyla büyüyebilecek bir kaçak mı.
• Gerekçelendirin: yaş, titreşim, ısıl çevrimler, korozyon veya erozyon, işletme basıncının anma basıncına oranı, sızdırmazlık testleri ve muayene düzeni daha küçük ya da daha büyük bir delik lehine kanıttır.
• Alternatifler: EI 15, Energy Institute'un risk tabanlı yönteminden gelen delik boyutlarını kullanır; başka herhangi bir esas aynı ölçüde gerekçelendirilmelidir.
• Kapsam dışı: yırtılmalar ve felaket boyutundaki arızalar bölge sınıflandırmasının hiç kapsamında değildir.

Delik boyutu neden bu kadar önemlidir

Proses tesislerinin çoğunda bulunan basınçlarda bir gaz kaçağında delikten geçen akış kritiktir (choked) ve kütlesel salım debisi delik alanıyla doğru orantılıdır. Bölge büyüklüğü bu durumda salım debisiyle birlikte büyür, seyrelme derecesi de salım debisi arttıkça düşer. Varsayılan deliğin on kat büyük olması, bir kaynağı Bölge 2 NE'den (ihmal edilebilir boyut) birkaç metrelik bir Bölge 2'ye ya da bir odada orta seyrelmeden düşük seyrelmeye taşıyabilir.

Tommasini, Pons ve Palamara'nın Avrupa ve Kuzey Amerika yöntemlerini karşılaştıran çalışması (IEEE, 2014) aynı noktaya diğer taraftan varır: makalenin ele aldığı eski IEC yöntemindeki varsayımsal hacimde (Vz) hacim, kaynak yarıçapının küpüyle orantılıdır; bu nedenle varsayılan delikteki küçük farkların etkisi büyüktür.

Değer nasıl seçilir

1. Bileşeni tam olarak tanımlayın. Spiral sargılı conta, sıkıştırılmış elyaf conta ve halka tipi conta (RTJ) farklı davranır; sıkıştırmalı rakor, dişli bağlantı ve vana mili salmastrası da öyle.
2. Açıklığın nasıl gelişebileceğine karar verin. Hareketli parçası olmayan, sızdırmazlık testinden geçmiş ve anma basıncının çok altında çalışan sabit bir bağlantı, aralığın küçük ucundaki bir değeri haklı kılar. Titreşime, sık ısıl çevrimlere, erozif veya korozif servise ya da kötü bakıma maruz kalan bir bağlantı daha büyük bir değeri haklı kılar.
3. Bakım ve muayene kanıtlarını kontrol edin. Varsayım ancak kaçaklar hızla bulunup onarıldığı sürece geçerlidir. Kaçak tespiti veya onarım rutini olmayan bir tesis en küçük değerleri talep edemez.
4. Yanılmanın sonucunu düşünün. Bir kontrol odası hava emişinin veya kamuya açık bir sınırın yakınında ekipman seçimini belirleyecek bir bölge için daha ihtiyatlı bir değer çoğu zaman akıllıcadır.
5. Esası salım kaynakları çizelgesine kaydedin: bileşen, delik alanı, boşaltma katsayısı, basınç ve gerekçe.

Yayımlanmış bir uygulama örneği bu akıl yürütmeyi gösterir. Torrado ve arkadaşlarının bir hidrojen dolum istasyonunun hidrojen üreticisine (30 barg gaz) ilişkin 2023 tarihli HySafe makalesi, dış çapı 12 ile 25 mm arasındaki sıkıştırmalı rakorlar için Tablo B.1'den 0,025 mm² kullanmıştır. Gerekçesi şuydu: hareketli parça yok, basınç ve sızdırmazlık testleri, her devreye almada otomatik basınç düşümü testleri ve işletmede tekrarlanan testler, alt patlama sınırının (APS, İng. LFL) %25'inde sistemi durduran bir hidrojen dedektörü ve çalışma basıncının çok üzerinde anma değerine sahip rakorlar.

Delik boyutunun kapsamadıkları

İkincil dereceli salım, normal işletmede beklenmeyen ve olduğunda kısa süren bir kaçaktır. Hat yırtılmaları, kap arızaları ve diğer felaket boyutundaki olaylar IEC 60079-10-1'in kapsamı dışındadır ve bir proses tehlike analizine aittir. Her flanş için "ağır arıza" deliği seçmek bölge sınıflandırmasını bir sonuç analizine dönüştürmez; yalnızca bölgeleri büyütür.

Sık yapılan hatalar

• Delik boyutunu Bölge 2 NE'ye ulaşacak şekilde seçmek. Değer istenen cevaptan değil, bileşenden ve durumundan gelmelidir.
• Her kaynak için tek bir delik boyutu. Farklı bileşenler ve servisler farklı değerler gerektirir.
• Sıvı kaçaklarını göz ardı etmek. Delik boyutu sıvı salımını, havuzu ve buharlaşma hızını da belirler.
• Varsayımı hiç gözden geçirmemek. Kaçak geçmişi sık kaçaklar gösteriyorsa delik boyutu, belki de salım derecesi değişmelidir.

excodex'te ilgili yazılar

• Tehlikeli bölgenin boyutunun tahmini: salım debileri ve seyrelme
• Salım dereceleri: sürekli, birincil ve ikincil
• Flanşlar ve vanalar her zaman ikincil dereceli salım kaynağı mıdır?
• Bölge 2 NE (ihmal edilebilir boyut) ne anlama gelir?
• Standart sayfası: IEC 60079-10-1, gaz kütüphanesi: metan

Standartlar ve ek kaynaklar

• IEC 60079-10-1:2020, alanların sınıflandırılması, patlayıcı gaz ortamları (Ek B, madde B.5, Tablo B.1): iteh.ai örneği
• prEN IEC 60079-10-1:2025, 4. baskı taslağı (içindekiler): iteh.ai örneği
• D. Torrado ve diğerleri, Zone negligible extent: example of specific detailed risk assessment for low pressure equipment in a hydrogen refuelling station, HySafe 2023: hysafe.info
• Energy Institute, A risk-based approach to hazardous area classification (tehlikeli bölge sınıflandırmasına risk tabanlı yaklaşım), 2. baskı: energyinst.org
• Energy Institute, EI 15, 5. baskı (2024): energyinst.org
• R. Tommasini, E. Pons, F. Palamara, Avrupa ve Kuzey Amerika yaklaşımlarının karşılaştırılması, IEEE Trans. Ind. Appl., 2014: iris.polito.it

Bu yazı excodex editör ekibinin hazırladığı genel teknik bilgidir. Geçerli standartların, ekipman sertifikalarının ve talimatlarının, ulusal mevzuatın veya yetkin bir kişinin değerlendirmesinin yerini tutmaz.