PATLAMA VE PATLAMADAN KORUNMA DÖKÜMANI Özet: Sanayileşme ve teknoloji hayatımızı kolaylaştırdığı gibi karşı karşıya kaldığımız tehlikeleri de arttırmaktadır. Buna karşılık tehlikelere çözüm bulmak ve önlemler almak için daha fazla ve zaman harcanmaktadır. Endüstriyel ortamlarda kullanılan malzemelere, ekipmanlara, insan gücüne ortam koşullarına bağlı olarak yangın ve patlama tehlikeleri ise yaşanabilecek ve çok sayıda insanın hayatına son verecek felaketler arasında yer almaktadır. Yangın ile benzerlikler gösteren patlama ise yangınlardan daha tehlikeli, daha etkili bir olaydır. Patlama tıpkı yangında olduğu gibi yanıcı, yakıcı maddelerin ve tutuşturma kaynaklarının bir araya gelmesi ile ortaya çıkan yangına göre çok daha yüksek hızlarda basınç ve ısı dalgası oluşturan bir olaydır. İşletmelerden, hazırlanması istenilen patlama koruma dökümanı ise işletmelerin bulundukları sektöre, üretim metotlarına, kullanılan maddelere ve ekipmanlara göre patlama ile ilgili tehlikeleri değerlendirmesi, değerlendirme sonuçlarına göre mevcut ve alınması gerekli önlemleri belirleyerek, gerekli eğitimleri ağlaması üzerin dayalı ve proaktif bir metodun uygulaması olarak ortaya çıkmaktadır. İşyerlerinde oluşabilecek patlayıcı ortamların tehlikelerinden çalışanların sağlık ve güvenliğini korumak için alınması gerekli önlemleri belirlemek amacıyla hazırlanan ve 30.04.2013 tarih ve 28633 Sayılı Resmi Gazetede yayımlanarak yürürlüğe giren Çalışanların Patlayıcı Ortamların Tehlikelerinden Korunması Hakkında Yönetmelik kapsamında Patlamadan Korunma Dokümanı hazırlanması gerekmektedir. Bu yönetmelik kapsamında; Madde 6 (1) İşveren, 29.12.2012 tarih ve 28512 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan İş Sağlığı ve Güvenliği Risk Değerlendirmesi Yönetmeliği ne uygun risk değerlendirmesi çalışmalarını yaparken, patlayıcı ortamdan kaynaklanan özel risklerin değerlendirilmesinde aşağıdaki hususları dikkate alır; a) Patlayıcı ortam oluşma ihtimali ve bu ortamın kalıcılığı, b) Statik elektrik de dahil tutuşturucu kaynakların bulunma, aktif ve tehlikeli hale gelme ihtimalleri, c) İşyerinde bulunan tesis, kullanılan maddeler proseslerle bunların muhtemel karşılıklı etkileşimleri, ç) Olabilecek patlama etkisinin büyüklüğü, (2) Parlama veya patlama riski değerlendirilirken patlayıcı ortamların oluşabileceği yerlere açık olan veya açılabilen yerler de dikkate alınarak bir bütün olarak değerlendirilir. Madde 10 (1) İşveren 6.maddede belirtilen yükümlülüğünü yerine getirirken Patlamadan Korunma Dokümanını hazırlar. Patlamadan korunma dokümanında; Patlama riskinin belirlendiği ve değerlendirildiği, Belirtilen riskler için alınacak önlemler,
İşyerinde patlayıcı ortam oluşturması ihtimali olan yerler, Tehlike sınıflandırılması yapılmış bölgelerde uygulanacak asgari gereklilikler, Çalışma yerleri ve uyarı cihazları da dahil olmak üzere iş ekipmanının tasarımı, İşletilmesi ve kontrolü ve bakımının güvenlik kurallarına uygun olarak yapıldığı, işyerinde kullanılan tüm ekipmanın 25.04.2013 tarih ve 28628 sayılı Resmi Gazetede yayımlanan İş Ekipmanlarının Kullanımında Sağlık ve Güvenlik Şartları Yönetmeliği ne uygunluğu yazılı olarak bulunmalıdır. PATLAMADAN KORUNMA DOKÜMANINDA; 1. Proses şartları 2. Kimyasal Maddelerin Özellikleri 3. Patlama Riskinin Değerlendirilmesi 4. Tutuşturucu Kaynaklar 5. Havalandırma Özellikleri 6. Tehlikeli Bölgelerin Sınıflandırılması 7. Elektriksel Teçhizatın Önerilmesi 8. Patlayıcı ortam Oluşmasını Önleme 9. Patlamanın Etkisinin Azaltılması Konu başlıklarını içeren Patlamadan Korunma Dokümanı hazırlanmaktadır. Bu yazıda patlama konusunda temel olan bilgileri anlatırken Patlamadan korunma dökümanı içeriği anlatılarak patlamanın ve patlamadan korunma dökünmanının anlaşılmasi amaçlanmaktadır.
Giriş: Atex olarak bilinen ve atmospheres explosible kelimelerinin baş harflerinden oluşan kavram Avrupa Birliği mevzuatında ATEX95 Equipment Directive-ATEX94/9/EC adıyla 23 mart 1994 te yayımlanan düzenleme ile karşımıza çıkmıştır. ATEX95; potansiyel patlayıcı ortamlarda kullanılması gereken ekipman ve koruyucu sistemleri düzenleyen bir yönetmeliktir. Bu yönetmelikte patlayıcı ortamlarda kullanılması gereken ekipmanlar patlayıcı ortam sınıflandırmalarına göre ekipmanlarıda sınıflandırmakdır. Yine patlayıcıyla ilgili olarak 16.12.1999 da yayımlanan ATEX 137 Worker Protection Directive (1999/92/EC)direktifi ise patlayıcı ortamlarda çalışanların sağlığı ve güvenliği ile ilgili minimum gerekliliklerle ilgili olarak yayımlanmıştır. Bu direktifte de patlama olasılığı olan iş yerinde işverenin alması gereken önlemler, kurulması gereken organizasyonel yapılardan bahsetmektedir. Bahsedilen her iki direktife uyum zorunluluğu da 1 temmuz 2003 te başlamıştır. Avrupa birliği mevzuatına uyum kapsamında ulusal mevzuatımızda da bahsedilen direktiflere uyum amacıyla yönetmelikler hazırlanmış ve yayınlanmıştır. Çalışma ve sosyal güvenlik bakanlığının yayımladığı yönetmelik 26.12.2003 tarih ve 25328 sayılı resmi gazete ile ilan edilen yönetmelik PATLAYICI ORTAMLARIN TEHLİKELRİNDEN ÇALIŞMALARIN KORUNMASI HAKKINDA YÖNETMELİK ADIYLA YAYIMLANMIŞTIR. Atex 137 esas olarak hazırlanan bu yönetmelikte Atex 137 de olduğu gibi işverenin işletmesinde patlamadan korunmak amacıyla yapacağı çalışmalar anlatılmaktadır. Tanımlar: Yanma: Yanıcı bir maddenin, yeterli oksijen ve sıcaklık ile birleşmesi sonucu oluşan, ortama ısı ve yanma ürünleri veren fiziki-kimyasal olaydır. Yangın: Yanmanın kontrol dışında oluşumudur. Patlayıcı Ortam: yanıcı maddelerin gaz, buhar,sis ve tozların atmosferik artlar altında hava ile oluşturduğu ve herhangi bir tutuşturucu kaynakla temasında tümüyle yanabilen karışımıdır. Patlama: yanabilen malzemenin oksijenle reaksiyonu sonucu yüksek enerji oluşumu ile ortaya çıkan ani kimyasal reaksiyondur. Detonasyon: reaksiyon şok dalgası ile enerjinin reaksiyon bölgesinden diğer bölgelere transfer edildiği yayılan patlama formu. Şok dalgası hızı ve her zaman ses hızını geçer. Deflegrasyon: enerjinin reaksiyon bölgesinden diğer bölgelere transfer edildiği yayılan patlama formudur. Transfer ısı ve kütle transferi olarak ortaya çıkar. Toz: atmosferde bazı durumlarda havada asılı kalabilen, kendi ağırlıkları ile çökebilen küçük katı parçaçıklar, fiberler, uçuşan tanler Patlayıcı Gaz Karışım:Normal şartlar altında havanın gaz veya buhar halindeki yanıcı maddelerle yaptığı karışım(2).
Patlayıcı Toz Karışım:tutuşma sonrası yanma olayının yanmayan kızma hızla yayıldığı toz, fiber gibi yanıcı parçacıkların amosferdeki şardatlarda hava ile yaptığı karışım(2). Yanıcı Sıvı: öngörülbilen çalışma şartlarında yanabilen buhar çıkaran madde(2). Yanıcı Gaz veya Buhar:hava ile belli oranda karıştığı zaman patlayıcı gaz ortamı oluşturan gaz veya buhar. Yanıcı Toz: atmosferik şartlar altında hava ile patlayıcı karışım oluşturabilen yanabilen toz(2). Parlama Noktası: belirli standart şartlar altında bir sıvının alevlenebilir buhar/hava karışımı oluşturacak miktarda buhar çıkardığı en düşük sıvı sıcalığı. Patlayıcı Gaz Ortamı Alev Alma Sıcaklığı: belirtilen şartlar altnda, gaz veya buhar halindeki yanıcı madde ile havanın yaptığı karışım alev aldığı, ısıtılmış bir yüzeyin en düşük sıcaklığı. Tutuşturucu kaynak: Patlayıcı ortamın alev alarak yanmasına sebep olan şey. LEL: Gaz, toz ve buharların patlayabilmesi için, gerekli asgari konsantrasyonu gösterir Alt Patlama Limiti UEL: Gaz, toz ve buharların patlayabilmesi için, gerekli azami konsantrasyonu gösterir Üst Patlama Limiti Tehlike: Gerçekleşmesi halinde cana, mala ve çevreye zarar verme potansiyeli olan durum. Kaza: Cana, mala ve çevreye zarar veren, önceden planlanmamış ve arzu edilmeyen olay. Risk: Kazanın gerçekleşme olasılığı ve sonucunun şiddetinin bileşimidir. Kimyasal madde: Doğal halde bulunan veya üretilen veya herhangi bir işlem sırasında veya atık olarak ortaya çıkan veya kazara oluşan her türlü element, bileşik veya karışımlardır. Tehlikeli kimyasal madde: a) Patlayıcı, oksitleyici, çok kolay alevlenir, kolay alevlenir, alevlenir, toksik, çok toksik, zararlı, aşındırıcı, tahriş edici, alerjik, kanserojen, mutajen, üreme için toksik ve çevre için tehlikeli özelliklerden bir veya birkaçına sahip maddeler, b) Yukarıda sözü edilen sınıflamalara girmemekle beraber kimyasal, fiziko-kimyasal veya toksikolojik özellikleri ve kullanılma veya işyerinde bulundurulma şekli nedeni ile işçilerin sağlık ve güvenliği yönünden risk oluşturabilecek maddeler, c) Mesleki maruziyet sınır değeri belirlenmiş maddelerdir. Patlayıcı madde: Atmosferik oksijen olmadan da ani gaz yayılımı ile ekzotermik reaksiyon verebilen ve/veya kısmen kapatıldığında ısınma ile kendiliğinden patlayan veya belirlenmiş test koşullarında patlayan, çabucak parlayan katı, sıvı, macunumsu, jelatinimsi haldeki maddelerdir. Oksitleyici madde: Özellikle yanıcı maddelerle olmak üzere diğer maddeler ile de temasında önemli ölçüde ekzotermik reaksiyona neden olan maddelerdir.
Çok kolay alevlenir madde: 0 C den düşük parlama noktası ve 35 C den düşük kaynama noktasına sahip sıvı haldeki maddeler ile oda sıcaklığında ve basıncı altında hava ile temasında yanabilen, gaz haldeki maddelerdir. Kolay alevlenir madde: a) Enerji uygulaması olmadan, ortam sıcaklığında hava ile temasında ısınabilen ve sonuç olarak alevlenen, b) Ateş kaynağı ile kısa süreli temasta kendiliğinden yanabilen ve ateş kaynağının uzaklaştırılmasından sonra da yanmaya devam eden katı haldeki, c) Parlama noktası 21 C ' nin altında olan sıvı haldeki, d) Su veya nemli hava ile temasında, tehlikeli miktarda, çok kolay alevlenir gaz yayan maddelerdir. Alevlenir madde: Parlama noktası 21 C - 55 C arasında olan sıvı haldeki maddelerdir. LPG: Sıvılaştırılmış Petrol Gazı. Çalışma İzni: Tehlikeli yer ve ortamlarda güvenli çalışmayı olanaklı kılmak üzere tasarlanmış bir uygulama. KKD: Kişisel Koruyucu Donanım. Patlamanın Kimyası: Yanıcı malzeme ile oksijenin reaksiyona girmesi ve kıvılcım kaynağı ile ateşlenmesi sonuçu hızlı bir reaksiyon olarak tanımladığımız patlaöad basınç, gaz genleşmesi, yükesek enerji, yüksek hız öenmli parametreler olarak ortaya çıkar. Bu nedenledir ki yangına göre tahrip edici özelliği etkilidir. 5 psi lik basınç yaratan patlamaya maruz kalan insanları %1 i kulak zarı patlmaya maruz kalmakta, 45 psi de ise bu oran %99 olamktadır. Akciğer hasarı ise 15 psi de meydana gelmkte ve 35-45 psi basınç değerinde %1 lik ölüm oranı 55-65 pside %99 oranına çıkmaktadır. Şekil 1 : patlama oluşumu
PATLAMAYA KARŞI TEKNİK ÖNLEMLER Birincil Önlemler: Patlayıcı ortam oluşmasını önlemek amacıyla alınan önlemlerdir. a. Parlayan malzemelerin mümkünse parlama özelliği olmayanlarla değiştirilmesi b. Konsantrasyonu sınırlandırma c. İnert-Etkisizleştirme d. Yakın ünitelerde patlayıcı ortam oluşmasını engelleme, sınırlandırma e. Gaz alarmı kullanımı İkincil Önemler: Kıvılcım kaynaklarını yok etmek amacıyla alınan önemlerdir. Alanın patlama bölgelerine ayılması ile birlikte kıvılcım kaynakları belirlenir. Başlıca Kıvılcım Kaynakları: Sıcak Yüzeyler Mekanik Kıvılcımlar Alev ve sıcak gazlar Parçacıkların sürtünmesi Eloktro statik boşalmalar Elektirikli ekipmanlar Yıldırım Ekzotermik reaksiyon Üçüncül Önlemler: Patlamının etkilerini azaltmak amacıyla alınan önlemler; a. Patlamaya dayanıklı tasarım b. Patlamının boşaltılması c. Patlamayı bastırma d. Patlama ve alev yayılmasını engelleme ALEVLENEBİLİR MADDELER Alevlenebilir gaz ve karışımlar Sıvılaştırılmış gaz (butan, propan, probilen) Doğal gaz ve yanma gazları (karbonmonoksit, metan) Alevlenebilir kimyasallar (asetilen, etilenoksit, vinilklorid) Alevlenebilir sıvılar (solvent, benzin, yağlar, boya, suda çözünan veya çözünmeyen kimyasallar) ALT/ÜST PATLAMA LİMİTİ Yanıcı gaz, buhar ortamları oluşturduğunda ortamdaki konsantrasyon değeri patlama için en önemli faktörlerdir.
Şekil 2 : Alt ve Üst Patlama Limitleri Tablo 1 : Bazı gazların alt ve üst patlama limitleri
PATLAMA BÖLGELERİ (ZONELERİ) Bir işyerinde normal çalışma şartlarında patlayıcı gaz, buhar ve tozların oluşması önlenemiyorsa yani patlayıcı ortama oluşması ihtimali varsa, patlayıcı ortam oluşacağı öngörülen alanlar belirlenir ve işyeri zone larda ayrılarak alınacak önlemler belirlenir. Zone larda ayırma yapılırken dikkate alınan iki faktör vardır: 1. Patlayıcı ortamın meydana gelme olasılığı, 2. Meydana gelen patlayıcı ortamın devamlılığı (süresi). Ayrıca patlayıcı ortamın yanıcı gaz/hava karışımı veya yanıcı toz/hava karışımıyla oluşması da isimlendirmede dikkate alınır. Meydana gelen patlayıcı ortamın sürekliliği, işyerindeki bir yıllık çalışma saatlerinin toplamı ile aşağıda belirtilen süreler karşılaştırılarak sayısal bir değerlendirme yapılabilir. Patlayıcı ortamlar, patlayıcı atmosferin bulunmasının süresine ve frekansına bağlı olarak ayrılan bölgeler; Bölge 0: patlayıcı ortamı oluşturan alevlenebilir gaz, buhar ve sislerin uzun süreler boyunca veya sürekli olarak kaldığı yerlerdir. Bölge 1:patlayıcı ortamı oluşturan alevlenebilir gaz, buhar ve sislerin normal çalışma koşullarında ara sıra bulunabildiği yerlerdir. Bölge 2:patlayıcı ortamı oluşturan alevlenebilir gaz, buhar ve sislerin normal çalışma koşullarında bulunma ihtimali olmayan veya çok kısa süreler için olan yerlerdir. Toz Ortamları; Bölge20:patlayıcı ortamların yanıcı tozların bulutları halinde oluşması, sürekli veya uzun süreler boyunca mümkün olan yerler.
Bölge21:patlayıcı ortamların yanıcı tozların bulutları halinde oluşması, normal şartlar altında ara sıra mümkün olan yerler. Bölge 22: patlayıcı ortamların yanıcı tozların bulutları halinde oluşması, normal şartlar altında mümkün olmadığı veya çok kısa süreler mümkün olduğu yerlerdir. PATLAMADAN KORUNMA DÖKÜMANI Avrupa Birliği ve ulusal mevzuata göre işverenlerden hazırlanması istenilen patlamadan korunma dökümanı Patlama risklerinin belirlenmesi ve değerlendirilmesini, Patlamaya karşı alınan/alınacak önlemleri, Patlama bölgeleri, Patlama risklerine karşı kullanılacak uyarı donanımını, korunma sistemlerini, Sorumluluk ve yetki paylaşımını içermelidir. Tesisin kurulmasından önce uygulanması gereken bu çalışmalar kurulmuş tesislerde de değerlendirme yapılmasını gerektirmektedir. Önlemlerin belirlenmesi aşamasında patlayıcı ortam olabilecek ortamlarda kurulabilecek ekipmanlarda belirtilmelidir. Bu ekipmanların seçimi belirlenecek patlama bölgelerine öre yapılacaktır. Bölgelere gör ekipmanlar incelendiğinde; Bölge 0-20 kategori 1 ekipmanlar, Bölge 1-21 kategori 1 veya 2 ekipmanlar, Bölge 2-22 kategori 1,2 veya 3 ekipmanlar kullanılmalıdır. Burada bahsedilen ekipman kategorilerine bakıldığında: Grup I olarak ayrılan ekipmanlar madenlerde kullanılması üzerine tasarlananlardır. Grup II olarak adlandırılan ise gaz(g), parlayıcı sıvı, patlayıcı tozlardan(d) oluşan patlayıcı ortamlarda kullanılmak üzere tasarlanan ekipman grubudur. Ekipmanların direktiflere uygunluğu açısından hem CE hem Ex markalamaları olmalıdır.
EKİPMAN SEÇİMİ Ekipman Grup I M1: patlayıcı toz veya grizu tehlikesi olan madenlerde kullanılan M2:patlayıcı toz veya grizu tehlikesi olasılığı olan madenlerde kullanılan Ekipman Grup II Kategori 1: sürekli veya uzun periyotlarda patlayıcı ortam olasılığı Kategori 2:ara sıra patlayıcı ortam olasılığı olan yerler Kategori 3: kısa periyotlu veya olma olasılığı çok zayıf olan yerler PATLAYICI ORTAM OLUŞABİLECEK YERLER İÇİN UYARI İŞARETLERİ Patlayıcı ortam oluşabilecek yerler için aşağıda belirtilen standart uyarı işareti kullanılacaktır. Uyarı işaretinin belirleyici özellikleri: Üçgen şeklinde, Siyah kenarlar ve sarı zemin üzerine siyah yazı, Sarı zemin işaret alanının en az %50 si kadar olacaktır. Bunun yanı sıra, patlayıcı ortamın ve tehlikenin yazı veya sembollerle anlatıldığı diğer uygun uyarı, emir, yasak ve bilgilendirme işaretleri kullanılacaktır. SONUÇ Hayatımıza her gün giren kimyasal sayısı artarken elbette ki patlama yaşama olasılığımızda gün gün artmaktadır. Tek bir maddeden oluşan ve özelliklerini çok iyi bildiğimiz kimyasallar yanında birden fazla kimyasaldan oluşan ve özelliklerini henüz tam bilmediğimiz pek çok karışım kimyasal pek çok prosesden geçerek hayatımıza girmektedir. Patlamaya maruz kalmak ise hem insanlar hem tesisler açısından katastropik etkileri olan bir olaydır. Bu nedenle patlama olasılığı olan tüm alanlarda, proseslerde patlama ile ilgili risk analizi, tehlikeli kimyasalların risk analizi, malzeme analizleri, proses analizleri ve kişisel koruyucu donanım analizi yapılarak patlamanın nasıl oluşmayacağı sorusuna uygun, mantıklı, bilimsel, ve mühendislik nosyonu dahilinde yanıtlar aranması önemlidir. Bunu yaparken de mevcut ulusal ve uluslar arası mevzuat, mühendislik bilgileri, yaşanmış tecrübeler yol gösterici olacaktır.
KAYNAKÇA 1. Patlayıcı Ortamların Tehlikelerinden Çalışanların Korunması Hakkında Yönetmelik, 26.12.2003, Resmi Gazetede 25328 2. Kimya Sektörü İşyerlerinde İş Sağlığı ve Güvenliği Rehberi (İş Teftiş Sisteminin Geliştirilmesi Projesi), Haziran 2009 Ankara 3. Patlayıcı Gaz Ortamlarında Kullanılan Elektrikli Cihazlar Bölüm 10:Tehlikeli Bölgelerin Sınıflandırılması TS 3491 EN 60079-10 4. Patlamadan Korunma Dokümanı Taslağı, Çsgb SEDA ASLAN İş Güvenliği Uzmanı