TS EN standardında detaylı olarak açıklanan ve tehlikeli ortamı ateşleyen başlıca olay ve enerji kaynakları şunlardır:

Transkript

1 Ateşleme Kaynakları Patlayıcı, parlayıcı ve yanıcı gaz, toz ve buharın havanın oksijeni ile karıştıklarında patlayabilmeleri için bir enerji kaynağına ihtiyacı vardır. Bu enerji kaynağı genellikle elektrikli aletlerin ark çıkaran kontakları ve ısınan yüzeyleri olmakla birlikte, enerji birikimi ve biriken enerjinin boşalmasına neden olan tüm kaynaklar tehlikeli ortamı patlatabilirler. TS EN standardında detaylı olarak açıklanan ve tehlikeli ortamı ateşleyen başlıca olay ve enerji kaynakları şunlardır: 1. Sıcak Yüzeyler Patlayıcı ortamlar ısıtılmış bir yüzeyle temas ederse, tutuşma meydana gelebilir. Sadece sıcak yüzeyin kendisi bir tutuşturma kaynağı olarak görev yapmaz, ayrıca sıcak yüzeyle temas eden ve sıcak yüzey tarafından tutuşturulan bir toz tabakası veya yanıcı bir katı madde de bir patlayıcı ortam için tutuşturma kaynağı olarak görev yapabilir. Isıtılmış bir yüzeyin tutuşma yeteneği, ilgili maddenin tipine ve havayla yaptığı karışımdaki derişimine bağlıdır. Bu yetenek, artan sıcaklık ve yüzey alanıyla daha da fazlalaşır. Ayrıca, tutuşmayı tetikleyen sıcaklık, ısıtılmış gövdenin boyutuna ve şekline, yüzey civarındaki derişim gradyanına ve belli miktarda da yüzey malzemesine bağlıdır. Dolayısıyla, meselâ, ısıtılmış büyük alanlardaki (yaklaşık 1 L veya daha büyük) patlayıcı gaz veya buhar ortamı EN veya diğer eş değer yöntemlerle ölçülen sıcaklıklardan daha düşük yüzey sıcaklıklarında tutuşabilir. Bununla beraber, içbükeyden ziyade dışbükey şekilli ısıtılmış gövdeler söz konusu olduğunda, tutuşma için daha yüksek yüzey sıcaklığı gerekir. Asgari tutuşma sıcaklığı, meselâ çap azaldıkça borularda veya benzer malzemelerde artar. Patlayıcı ortam, ısıtılmış yüzeylerden geçtiğinde, kısa temas süresi sebebiyle tutuşma için daha yüksek bir yüzey sıcaklığı gerekebilir. Patlayıcı ortam, sıcak yüzeyle nispeten daha uzun süreyle temas halinde kalırsa, soğuk alevler gibi ön tepkimeler oluşabilir ve böylece orjinal ortamların tutuşmasını sağlayan, daha kolay tutuşabilen parçalanma ürünleri oluşur. Radyatör, kurutma kabini, ısıtma bobini ve diğerleri gibi kolayca tanınabilen sıcak yüzeylere ilave olarak, mekanik prosesler ile makinayla işleme prosesleri de tehlike oluşturabilen sıcaklıkların oluşmasına yol açabilir. Bu prosesler ayrıca, mekanik enerjiyi ısıya dönüştüren donanımları, koruyucu sistemleri ve bileşenleri (meselâ, her türlü kavramalar ve mekanik olarak çalışan frenler (araçlarda ve santrifüjlerde bulunan)) kapsar. Ayrıca yeterli miktarda yağlanmadıkları takdirde, yataklardaki hareketli tüm parçalar, mil geçişleri, salmastra bilezikleri vb. tutuşturma kaynağı olabilir. Hareketli parçalarda bulunan sıkı mahfazalarda, yabancı maddelerin nüfuz etmesi veya eksenin oynaması da yüksek yüzey sıcaklıklarına sebebiyet veren sürtünmeye yol açabilir. Bazı durumlarda yüzey sıcaklığı çok hızlı artış gösterir. Kimyasal tepkimelerden (meselâ, yağlar ve temizleme çözücüleriyle olan tepkimelerden) kaynaklanan sıcaklık artışlarına da önem verilmelidir.

2 2. Alevler Ve Sıcak Gazlar (Sıcak Parçacıklar Dâhil) Alevler, 1000 C ın üzerindeki sıcaklıklardaki yanma tepkimeleriyle ilişkilidir. Sıcak gazlar, tepkime ürünü olarak oluşur ve tozlu ve/veya isli alevler oluşması durumunda, ateş halindeki katı parçacıklar da oluşur. Alevler, bunların sıcak tepkime ürünleri veya yüksek ısıdaki gazlar, patlayıcı bir ortam tutuşturabilir. Çok küçük bile olsalar alevler, en etkili tutuşturma kaynakları arasındadır. Patlayıcı ortam, donanımın, koruyucu sistemin veya bileşenin veya tesisteki bitişik parçaların içinde ve de dışında bulunuyorsa ve tutuşma bu yerlerden birinde oluşursa, alevler, havalandırma boruları gibi açıklıklardan diğer yerlere yayılabilir. Kaynaklama veya kesme işlemleri sırasında oluşan kaynak parçacıkları, çok büyük yüzeyli kıvılcımlardır ve bu sebeple en etkili tutuşturma kaynakları arasında yer alır. 3. Statik Elektrik Yangına yol açabilen statik elektrik boşalmaları belirli şartlar altında oluşabilir. Yüklenmiş, yalıtılmış iletken parçalardan olan boşalmalar, kolayca yangına yol açan kıvılcımlara yol açabilir. İletken olmayan malzemelerden yapılan parçalar (bunlar arasında plâstiklerin çoğu ve diğer bazı malzemeler sayılabilir) söz konusu olduğunda, saçaklı boşalmalar ve özel durumlarda hızlı ayırma işlemleri (makaralar üzerinde hareket eden filmler, tahrik bantları ile ilgili işlemler) sırasında veya iletken ve iletken olmayan malzeme kombinasyonları sebebiyle de gelişen saçaklı boşalmalar mümkündür. Yığın malzemeden konik boşalmalar ve bulut boşalmaları da oluşabilir. Kıvılcımlar, saçaklı boşalmalar, konik boşalmalar ve bulut boşalmaları, boşalma enerjisine bağlı olarak bütün patlayıcı ortam tiplerini tutuşturabilir. Saçaklı boşalmalar, hemen hemen bütün patlayıcı gaz ve buhar ortamlarını tutuşturabilir. Günümüzdeki bilgi düzeyine göre, patlayıcı toz/hava ortamlarının saçaklı boşalmalarla tutuşturulması buna dâhil edilmeyebilir. 4. Mekanik Olarak Oluşan Kıvılcımlar Öğütme gibi sürtünme, parçalama veya aşındırma işlemlerinin bir sonucu olarak, taneler katı malzemelerden ayrılır ve ayırma işleminde kullanılan enerjiden dolayı sıcak hale gelir. Bu taneler, demir veya çelik gibi indirgenebilen maddeler ihtiva ederse, bunlar indirgeme işlemine maruz kalır ve dolayısıyla daha da yüksek sıcaklıklara erişebilir. Bu taneler (kıvılcımlar), yanıcı gazlar ve buharlar ile belirli toz-hava karışımlarını (özellikle metal tozu-hava karışımlarını) tutuşturabilir. Birikinti halindeki tozlarda, kıvılcımlar alevsiz yanmaya sebep olabilir ve bu durum, patlayıcı ortam için bir tutuşma kaynağı oluşturabilir. Donanımlar, koruyucu sistemler ve bileşenlere, taş ve metal parçaları gibi yabancı maddelerin girmesi, kıvılcım sebebi olarak dikkate alınmalıdır. Benzer demirli metaller ve belirli seramikler arasında bile oluşabilen sürtünme, öğütmede oluşan kıvılcımlara benzer kıvılcımların ve sıcak noktaların oluşmasına yol açabilir. Bunlar, patlayıcı ortamların tutuşmasına sebep olabilir.

3 Paslanmaya yol açan çarpmalar ile hafif metaller (alüminyum ve magnezyum gibi) ve bunların alaşımları, patlayıcı ortamların tutuşmasına yol açabilen termit tepkimeleri başlatabilir. Hafif metallerden titanyum ve zirkonyum, pas mevcut olmasa bile, yeterli derecede sert olan malzemelere çarptığında veya sürtündüğünde, patlamaya sebebiyet verecek kıvılcım oluşturabilir. 5. Elektrikli Cihazlar Elektrikli cihazlar kullanıldığında, tutuşma kaynağı olarak elektrik kıvılcımları ve sıcak yüzeyler oluşabilir. Elektrik kıvılcımları, aşağıdakilerden kaynaklanabilir: - Elektrik devrelerinin açılması ve kapatılması, - Kontrolsüz akımlar - Gevşek Bağlantılar Personelin elektrik şoklarına karşı korunması amacıyla çok düşük gerilimlerin (meselâ 50 V tan daha düşük gerilimlerin) tasarımlandığı ve bu tedbirin patlamaya karşı korunmada uygulanan bir tedbir olmadığı çok açık şekilde anlaşılmalıdır. Ancak, bu değerden daha düşük gerilimler, patlayıcı ortamı tutuşturabilecek yeterli enerjiyi üretebilir. 6. Kontrolsüz Elektrik Akımları Ve Katodik Korozyon Koruması Kontrolsüz akımlar, elektrik ileten sistemlerde veya bunların parçalarında; - Enerji üretim sistemlerinde dönüş akımı olarak -özellikle elektrikli demiryolu hatları ve büyük kaynaklama sistemlerinin yakın çevresinde- meselâ, ray ve yeraltına serilen kablo koruyucuları gibi elektrik sistem bileşenleri, bu dönüş akım yolu direncini düşürdüğünde, - Elektrik tesisatı arızalarına bağlı olarak oluşan kısa devrenin veya toprağa olan kısa devrenin bir sonucu olarak, - Manyetik indüklemenin (meselâ, yüksek akımlı veya radyo frekanslı elektrik tesisatlarının yakınında bir sonucu olarak) - Yıldırım çarpmasının bir sonucu olarak mevcut olabilir. Kontrolsüz akımları taşıyabilecek bir sisteme ait parçalar ayrıldığında, bağlandığında veya köprülendiğinde hafif potansiyel farklılıklar olması durumunda bile patlayıcı bir ortam, elektrik kıvılcımlarının ve/veya arklarının bir sonucu olarak tutuşabilir. Tutuşma ayrıca bu akım yollarının ısınması nedeniyle de oluşabilir. Baskılı akım katodik korozyon koruması kullanıldığında da yukarıda belirtilen tutuşma riskleri muhtemeldir. Ancak, aşınmış (sacrificial) anotlar kullanıldığında, anotlar alüminyum veya magnezyum olmadıkça elektrik kıvılcımlarından kaynaklanan tutuşma riskleri söz konusu değildir. 7. Yıldırım Düşmesi Patlayıcı bir ortamda yıldırım oluşması durumunda, her zaman tutuşma meydana gelecektir. Ayrıca, yıldırım iletkenlerinin ulaştığı yüksek sıcaklık sebebiyle de tutuşma ihtimali söz konusu olacaktır.

4 Yıldırımın oluştuğu yerden büyük akım çıkışları olur ve bu akımlar, çakma noktası civarında kıvılcım üretebilir. Yıldırım oluşmadığında bile, gök gürültülü fırtınalar, donanımlar, koruyucu sistemler ve bileşenlerde yüksek gerilime sebep olabilir. 8. Radyo Frekans (RF) Elektromanyetik Dalgaları (104 Hz den 3x1011 Hz e Kadar) Elektromanyetik dalgalar, radyo-frekans elektrik enerjisi üreten ve kullanan tüm sistemler (radyo-frekans sistemleri) tarafından yayılırlar (bu sistemlere örnek olarak, radyo iletim sistemleri veya ısıtma, kurutma, sertleştirme, kaynaklama, kesme vb. amacıyla kullanılan endüstriyel ve tıbbi RF üreteçleri verilebilir). Radyasyon alanında bulunan bütün iletken parçalar, alıcı anten olarak görev yapar. Alan yeterli derecede güçlüyse ve alıcı anten yeterli büyüklükte ise, bu iletken parçalar patlayıcı ortamlarda tutuşmaya sebep olabilir. Meselâ, alınan radyo frekansı, ince telleri kor haline getirebilir veya temas edilmesi veya iletken parçalara müdahale edilmesi sırasında kıvılcım oluşturabilir. Alıcı antenin sahip olduğu enerji (ki bu enerji tutuşmaya yol açabilir), esas itibariyle vericiyle alıcı anten arasındaki mesafenin yanı sıra, herhangi bir dalga boyu ve RF gücünde alıcı antenin boyutlarına bağlıdır. 9. Elektromanyetik Dalgalar (3x1011 Hz den 3x1015 Hz e Kadar) Bu band aralığında radyasyon özellikle bir noktaya odaklandığında, patlayıcı ortamlar veya katı yüzeylerce absorpsiyon yoluyla bir tutuşturma kaynağı oluşturabilir. Meselâ, cisimlerin radyasyonu yoğunlaştırması (şişelerin lens görevi yapması veya yoğunlaştırıcı reflektörler olması durumu gibi) durumunda güneş ışığı bir tutuşmayı tetikleyebilir. Belirli şartlar altında yoğun ışık kaynaklarının (sürekli veya kesintili) oluşturduğu radyasyon, toz taneciklerince o kadar yoğun olarak absorbe edilir ki, bu tanecikler, patlayıcı ortamlar veya toz birikintileri için tutuşma kaynağı haline gelir. Büyük mesafelerdeki lazer radyasyonuyla (meselâ, haberleşme sistemleri, uzaklık ölçme cihazları, arazi ölçme cihazları ve görsel aralık ölçerlerde olduğu gibi) bile odaklanmış olmayan bir huzmenin dahi enerji veya güç yoğunluğu, tutuşmaya yol açabilecek seviyede büyük olabilmektedir. Yine burada ısınma işlemi esas itibariyle lazer huzmesi katı gövde yüzeyine çarptığında veya ortamdaki veya kirli şeffaf kısımlardaki toz taneciklerince absorbe edildiğinde meydana gelir. 10. İyonlaştırıcı Radyasyon X-ışın tüpleri gibi malzemeler tarafından üretilen iyonlaştırıcı radyasyon ve radyoaktif maddeler, enerji absorpsiyonunun bir sonucu olarak patlayıcı ortamları (özellikle toz taneciklerini ihtiva eden patlayıcı ortamları) tutuşturabilir. Ayrıca, radyoaktif kaynağın

5 kendisi, radyasyon enerjisinin dâhili olarak absorbe edilmesi sebebiyle çevreleyen patlayıcı ortamın asgari tutuşma sıcaklığı aşılacak derecede ısınabilir. İyonlaştırıcı radyasyon, yüksek derecede reaktif radikaller veya kararsız kimyasal bileşiklerin oluşmasına yol açabilen kimyasal ayrışmalara veya diğer tepkimelere sebep olabilir. Bu ise tutuşmaya sebep olabilir. 11. Ultrasonik Ses Dalgaları Ultrasonik ses dalgalarının kullanılması durumunda elektro akustik çevirici tarafından yayılan enerjinin büyük kısmı, katı veya sıvı maddelerce absorbe edilir. Bunun bir sonucu olarak, ultrasonik ses dalgalarına maruz kalan maddeler, bazı durumlarda tutuşmaya sebep olabilecek derecede ısınabilirler. 12. Adyabatik Sıkışma Ve Şok Dalgaları Adyabatik veya adyabatiğe yakın sıkışma olduğu durumlarda ve şok dalgalarında, patlayıcı ortamların (ve birikmiş tozların) tutuşabileceği derecede yüksek sıcaklıklar oluşabilir. Sıcaklık artışı, esas itibariyle basınç farkına değil de basınç oranına bağlıdır. Hava kompresörlerinin basınç hatlarında veya bu hatlara bağlı olan konteynerlerde, yağlama yağ artıklarının basınca bağlı olarak tutuşmasının bir sonucu olarak patlamalar meydana gelebilir. Meselâ, yüksek basınçlı gazların aniden boru hattına bırakılması sırasında şok dalgaları oluşur. Bu işlemde şok dalgaları, düşük basınçlı bölgelere ses hızından daha hızlı ilerlerler. Şok dalgaları, boru dirsekleri, borunun daralan kısımları, bağlantı flanşları, kapalı vanalar vb. tarafından saptırıldığında veya yön değişikliğine maruz bırakıldığında çok yüksek sıcaklıklar oluşabilir. Yüksek oranda indirgeyici gazlar (meselâ, saf oksijen veya yüksek oksijen derişimine sahip gaz ortamları) ihtiva eden donanım, koruyucu sistem ve bileşenler, adyabatik sıkıştırma hareketi ve şok dalgaları altında veya normal akışta bile etkin bir tutuşturma kaynağı oluşturabilirler. Sonuç itibariyle, yağlar, contalar ve hatta imalat malzemeleri tutuşabilir. Bu tutuşma, donanım, koruyucu sistem ve bileşenlerin tahrip olmasına neden olursa, bu durumda çevreleyen patlayıcı ortam tutuşacaktır. 13. Egzotermik Tepkimeler (Tozların Kendiliğinden Tutuşması Dâhil) Egzotermik tepkimeler; ısı oluşma hızı, çevreye olan ısı kayıp hızını geçtiğinde bir tutuşturma kaynağı olarak görev yapabilir. Çoğu kimyasal tepkimeler egzotermik özelliktedir. Tepkimenin yüksek sıcaklığa ulaşıp ulaşmadığı hususu, diğer parametrelerin yanı sıra tepkime sisteminin hacim/yüzey oranına, ortam sıcaklığına ve tepkime süresine bağlıdır. Bu yüksek sıcaklıklar, patlayıcı ortamların tutuşmasına ve ayrıca için için yanmaya ve/veya normal yanmaya yol açabilir. İçin için yanmanın sürmesini sağlayabilen malzemelerin tayin edilmesine yönelik herhangi bir deney yöntemi mevcut değildir.

6 Toz tabakalarında kendiliğinden veya için için yanmayı sürdürme özelliğine sahip olmayan malzemeler, havaya saçıldığında toz patlamalarına sebebiyet verebilir. Bu tepkimeler arasında piroforik maddelerin havayla, alkali metallerin ise su ile yaptığı tepkimeler, yanıcı tozların kendiliğinden tutuşması, beslenen malzemelerin biyolojik işlemlerden kaynaklanan kendiliğinden ısınması, organik peroksitlerin parçalanması veya polimerizasyon tepkimeleri sayılabilir. Ayrıca katalizörler, enerji üreten tepkimelere sebep olabilirler (meselâ, hidrojen/hava ortamları ve platinyum). Bazı kimyasal tepkimeler (meselâ, piroliz ve biyolojik prosesler), sonuçta çevreleyen havayla patlayıcı bir ortam oluşturabilen yanıcı maddelerin oluşmasına da sebep olabilir. Tutuşmaya yol açan tehlikeli tepkimeler, imalat malzemeleri ile kimyasalların oluşturduğu bazı kombinasyonlarda meydana gelebilir (meselâ, bakır ile asetilen, ağır metaller ile hidrojen peroksit). Özellikle ince olarak dağıldıklarında bazı maddelerin oluşturduğu kombinasyonlar (meselâ, alüminyum/pas veya şeker/klorat), çarpma veya sürtünmeye maruz kaldıklarında tehlikeli olabilir.