Başlık III. Uluslararası Proses Güvenliği Sempozyumu Tesis Konumlandırma (Facility Siting) Çalışmaları 19/09/2018

Transkript

1 Başlık III. Uluslararası Proses Güvenliği Sempozyumu Tesis Konumlandırma (Facility Siting) Çalışmaları 19/09/2018 Emine Kübra ÖNCÜ Tüpraş İzmir Rafinerisi Proses Emniyeti Başmühendisi 1

2 Sunum Başlık İçeriği ABD Teksas Kazası Facility Siting Yönetmelik, Standart ve Yayınlar Facility Siting Çalışmasının Adımları Adım 1: Veri Toplama Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi Adım 3: Sıklık Analizi Olay Ağacı Adım 4: Risklerin Bir Araya Getirilmesi ve Sonuçlar 2

3 ABDBaşlık Teksas Kazası yılında Teksas şehrinde ABD nin 3. büyük rafinerisinde inanılmaz bir şiddette patlama meydana geldi. Patlamada 15 işçi hayatını kaybederken, çoğu ciddi şekilde 180 işçi yaralandı. 12 hektarlık arazide bulunan rafinerideki patlama iki kilometre mesafedeki evlerin camların kırılmasına sebep oldu. Çıkan kara duman 43 bin Teksaslının evlerinden çıkmamasına sebep oldu. Bu kaza şirkete milyonlarca dolara mal oldu. 3

4 ABD Başlık Teksas Kazası-2005 Patlama araştırması sonucunda tesiste yönetmelik ve standartlara uymayan sayısız durumla karşılaşıldı; Kritik alarmlar ve ekipmanlar için bakım ve test prosedürleri yetersiz kalmış RV sistemlerindeki güvenlik çalışmaları yıllarca atlanmış Operasyonel prosedürler eski ve güncel değilmiş, Kritik tasarım, ekipman ve prosedür değişikliklerinde DYS yapılmamış Proses Tehlike analizleri yetersiz kalmış, birçok yangın ve patlama riski göz ardı edilmiş Denetimlerde birçok proses emniyeti tespitleri yapılmış fakat bunlar hiçbir zaman çözümlenmemiş Facility Siting uygulama eksikliği 4

5 Facility Başlık Siting Yönetmelik, Standart ve Yayınlar Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik Büyük Endüstriyel Kazaların Önlenmesi ve Etkilerinin Azaltılması Hakkında Yönetmelik API 752 Management of Hazards Associated with Location of Process Plant Permanent Buildings API 753 Management of Hazards Associated with Location of Process Plant Portable Buildings CCPS Guidelines for Facility Siting and Layout CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis 5

6 Facility Başlık Siting Amacı İLK ÖNCELİK Olası Yangın, Patlama ve Toksik Yayılım Senaryolarının Önlenmesi Çalışanların mümkün olduğunca proses ünitelerinden uzak yerleştirilmesi, Proses ünitelerine yakın yapıların kullanımını/doluluk oranının en aza indirilmesi, İçerisinde personel bulunan yapıların patlama, yangın ve toksik yayılım senaryolarına uygun şekilde dizayn ve inşa edilmesi, modifiye edilmesi ve bakımlarının yaptırılması, 6

7 Facility Başlık Siting Çalışmasının Adımları Adım 1 Adım 2 Adım 3 Veri Toplama Sonuç ve Etki Analizi Sıklık Analizi Olay Ağacı Adım 4 Risklerin Bir Araya Getirilmesi ve Sonuçlar 7

8 Facility Başlık Siting Çalışmasının Adımları Adım 1: Veri Toplama: Saha Topografyası Rüzgar hızı, yönü Ortam sıcaklığı ve nemi Binaların Yapı Çeşitleri Bina Doluluk Oranları Kaza Senaryoları geliştirme (HAZID) Ekipmanların konumları Proses data 8

9 Facility Başlık Siting Çalışmasının Adımları-Adım 1: Veri Toplama Binaların Yapı Çeşitleri Yapı Sınıfı Tanımı Örnekler A Ahşap çerçeveli karavan ya da kulübe Geçici ofisler B C Çelik çerçeveli/metal kaplamalı dizayn edilmiş yapılar Donatısız taşıyıcı taş duvar yapı (Kagir Yapı) Atölyeler, depolar. Bu tip yapılar sadece metal kaplama olanları kapsar. Tuğla çerçeveli çelik çerçeveli yapılar D tipidir. Yönetim Binası, Kafeterya ve trafo binaları. Tek ya da çok katlı olabilir. Bu tip yapıların çatısı sadece duvarlar tarafından desteklenir. D E F Çelik ya da beton çerçeveli donatısız yığma duvar ya da kaplama Betonarme ya da yığma perde duvar yapı Patlamaya dayanıklı yapılar Yönetim Binası, Kafeterya, laboratuvar, Ünite Kontrol Odası ya da trafo binaları. Tek ya da çok katlı olabilir. Tavan duvarlardan bağımsız olarak çelik çerçeve tarafından desteklenir. Özel olarak tasarlanmış yapılardır ancak spesifik olarak patlama dayanımlı dizayn edilmemiştir. Merkezi kontrol odaları özellikle patlama dayanımlı dizayn edilir CCPS; Evaluating Process Plant Buildings for External Explosions and Fires, 1996, sayfa 61[1] 9

10 Facility Başlık Siting Çalışmasının Adımları-Adım 1: Veri Toplama Bina Doluluk Oranları NO Yapı Adı Yapı Sınıfı/ Bina tipi Maksimum Doluluk (kişi) Kişi Sayısı Gündüz Gece Gündüz Doluluk oranı Gece 1 Yüklenici Konteynır A % 5% 2 Depo B % 30% 3 Yemekhane C in 1 hour % %6 100% %100 %20 4 İdari Bina D %30 %6 5 Kontrol Odası 1 E % 100% Yorumlar/Notlar Gün içinde 1 saat 1700 kişi 6 Kontrol Odası 2 F % 100% Pozitif Basınçlı yapı 10

11 Facility Başlık Siting Çalışmasının Adımları-Adım 1: Veri Toplama HAZID çalışmasında her node için 3 ayrı senaryo belirlendi; Büyük Senaryo: Ani Yarılma Orta Senaryo:10 dakika boyunca yayılma Küçük Senaryo: Basıncın en yüksek olduğu yerde %10 oranında yarılma sonucu kaçak 11

12 Facility Başlık Siting Çalışmasının Adımları-Adım 1: Veri Toplama CCPS Mesafe Tablosu CCPS, Guidelines for Facility Siting and Layout, 2003, Appendix A Table D 12

13 Facility Başlık Siting Çalışmasının Adımları-Adım 1: Veri Toplama Binaların CCPS Mesafeleri 13

14 Başlık Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi: İstenmeyerek oluşan kaçakların beklenmedik sonuçlarının ölçülendirilmesidir. Modellemeler için PHAST Modelleme Programı kullanıldı. Her senaryo: Jet Yangını (Jet Fire) Flaş Yangını (Flash Fire) Döküntü Yangınları (Pool Fire) Buhar Bulutu Patlaması (Vapor Cloud Explosion-VCE) Kaynayan Sıvı-Genleşen Buhar Patlaması (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion (BLEVE) Toxic Yayılımlar 14

15 Başlık Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi Jet Yangını PHAST Modelleme Örneği Eğrilerin değeri 35 kw/m2 dir 15

16 Başlık Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi Döküntü (Pool) Yangın PHAST Modelleme Örneği Eğrilerin değeri 35 kw/m2 dir 16

17 Başlık Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi Sıcaklığın Binalar Üzerindeki Etkisi 4 kw/m2 bina camları kırılır. 20 sn maruziyet süresince ve 35 kw/m2 radyant ısıya maruz kalan binalardaki kişilerin hızlı bir kaçış yolları yoksa durumun %100 ölüm ile sonuçlandığı kabul edilir. Kaçış Yollarının 6 kw/m2 den daha az ısıya maruz kalması gereklidir. 17

18 Başlık Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi VCE PHAST Modelleme Örneği (5 psi) (2 psi) (1 psi) 18

19 Başlık Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi BLEVE Basınç PHAST Modelleme Örneği (5 psi) (2 psi) (1 psi) 19

20 Başlık Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi Fazla Basıncın(overpressure) Binalar Üzerindeki Etkisi Yapı Sınıfı Yapı Özellikleri Yüksek Basınç Sonuçlar - Cam Camın Vücuda zarar verecek hızla kırılması A B C D E Ahşap çerçeveli karavan ya da kulübe Çelik çerçeveli/metal kaplamalı dizayn edilmiş yapılar Donatısız taşıyıcı taş duvar yapı (Kagir Yapı) Çelik ya da beton çerçeveli donatısız yığma duvar ya da kaplama Betonarme ya da yığma perde duvar yapı 0.07 Çatının ve duvarların yıkılması 0.14 Yapının tamamen yıkılması Kaplamaların sökülmesi ve iç duvarların zarar 0.1 görmesi Yapı çerçevesi durur, ancak çerçeve yerinden 0.18 oynadığı için kaplama ve iç duvarların zarar görmesi 0.07 Kırılabilir camı olmayan duvarların kısmi yıkılması 0.09 Duvarların ve çatının kısmi yıkılması 0.1 Tamamen yıkılma 0.1 Duvarların darbe alması 0.14 Çatı levhasının yıkılması Çatı ve duvarların basınç altında başka yönde 0.28 dönmesi ve iç duvarların zarar görmesi 0.42 Yapıda büyük ölçüde hasar ve yıkılma Standard API RP 752, Management of Hazards Associated with Location of Process Plant Buildings, Second Edition, 2003, Sayfa 10 [3] 20

21 Başlık Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi Toksik Kaçak PHAST Modelleme Örneği 21

22 Başlık Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 3: Sıklık Analizi Olay Ağacı Kaçak Fazı Ani/Direk Tutuşma Gecikmiş Tutuşma Patlayıcı Kütle >1500 kg Senaryolar Evet Evet Jet Yangını Buhar Bulutu Patlaması (VCE) Gaz Hayır Evet Hayır Flaş Yangını Hayır Toksik Yayılma/ İhmal Edilebilir Etki Tepe Olay 2 Faz (Gaz+Sıvı) Evet Evet Jet Yangını Buhar Bulutu Patlaması (VCE) ve Döküntü Yangını İçerik Kaybı Hayır Evet Hayır Flaş Yangını ve döküntü Hayır Toksik Yayılma/ İhmal Edilebilir Etki Sıvı Evet Döküntü Yangını Hayır Toksik Yayılma/ İhmal Edilebilir Etki 22

23 Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 4: Başlık Risklerin Bir Araya Getirilmesi ve Sonuçlar: Bina nüfus verileri, modelleme sonuçları, sıklık hesaplamaları ve hava durumu değerleri toplandıktan sonra, bu bilgiler bir araya getirilip aşağıdaki risk sonuçları oluşturuldu: Yüksek Basınç Zonları : Plot planı üzerine yüksek basınç seviyelerinin çizilmesi. Zonlar açıkça farklı hasar seviyelerinin içinde korumasız binaları göstermektedir Risk Değerlendirmesi: Değerlendirme sonucunda çıkan tüm yüksek veya orta riskler için, riski azaltmak için uygun öneriler belirlenmekte ve aksiyonlar alınmaktadır 23

24 Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 4: Yüksek Basınç Zonları Başlık 24

25 Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 4: Risk Değerlendirmesi Başlık Bireysel Risk kişi başına düşen birim zamandaki risktir. Sosyal Risk; Bazı kazaların aynı anda çok sayıda insanı etkileme olasılığı vardır. Bu kazalara maruz kalma riski olan kişilerin kaza frekans toplamı şeklinde ifade edilir. Birimi ölüm/yıl dır. Kabul Edilemeyen Riskli Bölge: Sosyal Risk 1.00E-03 ölüm/yıl) Tolere Edilebilir Riskli Bölge; 1.00E-3 > Sosyal Risk> 1.00E-6 ölüm/yıl Büyük Ölçüde Kabul Edilen Riskli Bölge Sosyal Risk< 1.00E-06 ölüm/yıl 25

26 Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 4: Aksiyon Belirlenmesi Başlık «Sosyal Risk Olasılıkları» ve «Modelleme sonucu ortaya çıkan Termal ve Basınç eğrileri» değerlendirilerek aksiyonlar belirlenir Örnek Facility Siting aksiyonları; 1. Binanın yerinin değiştirilmesi/emniyetli alana çekilmesi 2. Binanın yangına veya patlamaya karşı güçlendirilmesi 3. Binanın toksik gaz kaçağına karşı (HVAC) Pozitif Basınçlı Havalandırma Sistemi kurulması 4. Bina içerisinde bulunan çalışanların acil çıkış yollarının belirlenmesi 26

27 Başlık 27