Klor gazını daha etkili ve güvenli bir şekilde tespit edin Pratik uygulama için uzman tavsiyeleri Klor, kimya sektöründe en sık üretilen ve işlem gören maddelerden biridir. Klor ayrıca gaz analiz uzmanları ve güvenlik mühendisleri için gerçek bir zorluğu ifade eder. Klor tespitinin güvenirliğini ve etkinliğini nasıl artırabileceğinizi öğrenin. 1
Her yerde olan ve her alanda kullanılan bir madde Tipik kokusu, çocuklukta kullanılan can simitlerini, 10 metre tramplenden suya balıklama atlayışları ve su kaydıraklarını hatırlatır; ama aynı koku sektördeki bir çalışanı veya güvenlik mühendisini alarma geçirir. Kısaca Cl ile gösterilen klordan bahsediyoruz. Küresel klor üretim kapasitesi milyon tona ulaşmaktadır. 1 58 1 www.worldchlorine.org; http://www.worldchlorine.org/wp-content/themes/ brickthewp/pdfs/sustainablefuture.pdf (29/1/2015) Klor, kimyasal elementler periyodik cetvelinin 7. ana grubunda halojenlerle birlikte yer alır ve atom numarası 17ʼdir. Chlorós (Yunanca) açık yeşil, taze anlamına gelmekte olup oda sıcaklığındaki gazın rengine atıfta bulunur. Sensöre giden uzun yol Teknik jargonda yüzeye tutunma - adsorpsiyon (Latince kendine çekmek anlamında adsorbere kelimesinden) bir gazın (veya sıvının) başka bir maddenin yüzeyine tutunması durumunu ifade eder; bu da çoğunlukla tam da klorda olan durumdur. Yüksek reaktiflik özelliği, klor moleküllerinin, Cl sensörüne doğru yayılmalarına rağmen, diğer elementlerle bağ kurmaya çalıştıkları anlamına gelir. Cl 0,02 0,05 ppm Koku eşiği 0,5 ppm Çalışma alanı eşiği (AGW, NIOSH) 1,0 ppm Uygulama tolerans değeri (ETW) 3,0 ppm Tolere edilemeyen uzun süreli aktivite Klorun en belirgin özelliği reaktifliğidir: diğer elementlerle, normal sıcaklıkta bile, çoğu zaman patlayıcı özellik taşıyan bağlar kurar. Klor, sodyum klorür (sofra tuzu) gibi zararsız klorürlerden klorokarbon gibi son derece zehirli diyoksine kadar çok sayıda organik ve inorganik bileşikte bulunur. Tek başına klor gazı, sektörde her gün karşılaşılan ve varlığı güvenilir bir şekilde tespit edilirse esasen kontrol edilebilir bir risktir. Ancak bu iş o kadar kolay değildir... 20 ppm Kısa süre sonra bilinç kaybı 50 ppm 100 dakikadan daha kısa sürede ölüm Klor ve diğer tehlikeli maddelerle ilgili daha fazla bilgiye www.draeger.com/voice adresinde bulunan Dräger VOICE tehlikeli maddeler veritabanından ulaşabilirsiniz. 2
Gaza manuel maruz bırakmadan çok daha pratik: bir test istasyonunda doğrulama testi. Dräger de Sensör Uzmanı olan Ulf Ostermann, Klor gazı ile ilgili sorun, gazın örneğin gaz dedektörünün diyaframı, doğrulama testi adaptörü veya kalibrasyon istasyonu valfleri gibi cihaz yüzeylerinde hızla yakalanmasıdır diye durumu açıklıyor. Sonuç: kişisel gaz dedektörü, güvenlik ölçümü veya fonksiyon testi kullanılmasına bakılmaksızın gaz moleküllerinin sensöre ulaşması çok daha uzun zaman alır. Klor molekülleri özellikle hortumların içinde birikme eğilimindedir. Sonuç olarak çok sayıda cihaz, klor güvenlik ölçümleri için onaylanmaz. Birikmenin nedenlerinden biri, cihaz veya hortumlardaki kirlenmedir. Sektörde çalışan herkes portatif bir gaz dedektörünün asla yüzde yüz temiz olmadığını bilir diyor Ostermann. Kullanıldığı ortama bağlı olarak hafif ila ciddi kirlenmeden kaçınmak imkansızdır. Partiküller, buharlar, hatta kullanıcının derisinden dolayı tortular oluşur. Yüzeyde eser miktarda gres varsa klor molekülleri anında yakalanır. Klor ayrıca kurum partikülleri üzerinde birikmeye de eğilimlidir. Doğrulama testi maliyet faktörü Çoğu üretici firma tarafından piyasaya sunulan test istasyonlarının tasarımı, test gazının sensöre ulaşmak için kat etmek zorunda olduğu yol çok uzun olduğundan klor gazı testlerine olanak tanımaz. Bunun bir sonucu olarak çok sayıda operasyonda, cihazlar gaza manuel şekilde maruz bırakılır. Ancak bu işlem hatalara açıktır, zaman alır ve pahalıdır. Ulf Ostermann Moleküller genellikle cihazın bağlantı elemanlarına takılır diyor. 5 ppm klorlu bir test gazı tüpü için salt çalışmasını sağlamak amacıyla önce üç litre gaz pompalanmalıdır. Test gazı daha sonra ilave hortumlar vasıtasıyla gazlama modülüne besleniyorsa klorun yakalanabileceği yüzeylerin sayısı daha da artar. Bu yorucu bir prosedür, özellikle de birkaç cihaz test edilecekse. Ticari açıdan bakacak olursak da iş yükü ve test gazı tüketiminin önemli bir etkisi vardır. Daha iyi temizlik, birikme sorununu çözmez mi? Pratikte bu soruyla sık sık karşılaşıyoruz, diyor Ostermann. Ama unutulmaması gereken şey, bahsettiğimiz şeyin moleküller olması. 3
Nemli bir bezle titiz bir şekilde silinen bir cihazda bile, klor moleküllerinin reaksiyona gireceği çok küçük tortular hâlâ görülebilir. Yoğun temizlik maddesi kullanımı bile durumu iyileştirmez. Akıllı çözüm Tespit sırasında, klor gazının ataletine hızlı bir sensörle karşı koymak çok daha etkilidir. Klor sensörlerinin tepki sürelerinde kayda değer farklar mevcuttur, piyasada bulunan ürünlerin tepki süreleri 30 ile 120 saniye ve üstü arasında değişmektedir. Uzmanımız Ostermann, bir diğerinden 4 kat daha hızlı olan bir sensörün uygulamada ne anlama geldiğini şu şekilde açıklıyor: sensör hızı, tesis ortamındaki güvenlik mühendisleri ve gaz analiz uzmanları için bir güvenlik meselesidir. Daha hızlı tepki süreleri demek, reaksiyon göstermek için daha fazla zaman, güvenlik önlemlerine karar verirken daha fazla güvenilirlik ve acil bir durumda doğal olarak daha az sayıda ve daha hafif yaralı insan ve daha az maddi hasar demektir. Daha hızlı demek daha güvenli demektir bu denklem hidrojen sülfür gibi tehlikeli maddeler için vurgulanabilir. Nihayetinde H2S ye maruz kalınması durumunda birkaç saniye, yaşamla ölüm arasındaki fark olabilir. Peki klor için sensör hızı ne kadar önemli? Ulf Ostermann açıklıyor: Tehlikeli konsantrasyonlarda koklamak mümkün olmadığından H 2S açıkçası özel bir durum. Bunun aksine klor, tüm konsantrasyonlarda kokusu ile doğrudan tespit edilebilir. Bu da örneğin bir kaçak nedeniyle beklenmeyen bir maruz kalma durumunda sensör tepki vermese bile burnunuzun sizi uyaracağı anlamına gelir. Ancak, koku tek başına konsantrasyonun çalışma alanı eşik aralığında mı yoksa bu sınırın 20 kat üzerinde mi olduğunu söylemez. İşte bu, birkaç nefes sonrasında önemli bir fark yaratır. Unutmayalım ki söz konusu olan çalışanların sağlığı ve güvenliğidir. Sensör hızı aynı zamanda ekonomik bir meseledir. Tepki süresi ne kadar hızlı olursa test süresi o kadar kısa, çalışma zamanı ve test gazı tüketimi o kadar az olur. Ostermann Günlük uygulamalarda doğrulama testi sırasında bir klor sensörünün 30 saniyede tepki vermesi ile iki dakikada tepki vermesi arasında dağlar kadar fark vardır diyerek bu konuyu vurguluyor. Sektördeki her uzman, bu bir buçuk dakikalık daha kısa tepki süresinin ekipmanları ve yıllık kullanım sıklığı açısından ne anlama geldiğini kolayca hesaplayabilir. 4
DAHA HIZLI SENSÖR, KENDİNİ AMORTİ EDER Ünitelerin sayısı ne kadar fazlaysa ve klor dedektörleri ne kadar sık kullanılırsa, işletme maliyetlerinin dikkate alınması da o kadar önem taşır. Test gazı pahalıdır ve tüketimi, bir fonksiyon testi sırasında sensörün, gaz konsantrasyonunu güvenilir bir şekilde tespit etmesi gereken her saniye artar. Tepki süresi 30 saniye olan bir sensör ile bundan çok daha uzun 120 saniyelik tepki süresi olan başka bir sensörü örnek olarak kullanarak bir yılda bunun ortaya çıkarabileceği toplam farkı hesapladık. Temel varsayımlar: Firma, klor tespiti için 20 portatif gaz dedektörü kullanmaktadır, her dedektör yılda 230 doğrulama testi yapmakta olup her yıl toplam 4.600 test yapılmaktadır. Bir test gazı tüpünün (58 litre) maliyeti 342 Euro dur. Çalışma saati maliyetleri, 40 Euro/sa üzerinden hesaplanmıştır. Cihaz 1 Cihaz 2 Cihaz teknik verileri Doğrulama testi süresi (sn) Yıkama süresi Gaz tüketimi (ml/dk) 40 15 300 120 15 300 Çalışma saati maliyetleri 55 sn yıkama süresiyle 4.600 doğrulama testi (40 sn doğrulama testi + 15 sn yıkama süresi) = 253.000 sn = 70,28 sa 70,28 sa x 40 Euro = 2.811,11 Euro 135 sn lik yıkama süresiyle 4.600 doğrulama testi (120 sn doğrulama testi + 15 sn yıkama süresi) = 621.000 sn = 172,5 sa 172,5 sa x 40 Euro = 6.900 Euro Test gazı maliyetleri 40 sn lik 4.600 doğrulama testi = 184.000 sn = 3.066,67 dk 120 sn lik 4.600 doğrulama testi = 552.000 sn = 9.200 dk 3.066,67 dk x 300 ml/dk = 920.000 ml 9.200 dk x 300 ml/dk = 2.760.000 ml 9.200 ml x 5,90 Euro/l = 5.428 Euro 2.760.000 ml x 5,90 Euro/l = 16.284 Euro Sonuç: çalışma süresi maliyeti ve kalibrasyon gazı tüketimi, daha yavaş sensör için belirgin oranda daha yüksektir: toplamda her iki kalemin maliyeti 23.184 Euro ya ulaşmaktadır. Karşılaştırdığımızda, sadece cihaz 1 için maliyet, yaklaşık 8.239 Euro dur. 14.945 hızlı sensörle bir yılda tasarruf edilebilecek miktardır. 5
Kloru etkili ve güvenli bir şekilde ölçün kolay yol Doğrulama testinden güvenlik ölçümüne kadar: sensör uzmanı Ulf Ostermann neyin önemli olduğunu biliyor. Ulf Ostermann, Küresel Çözüm Müdürü Portatif Gaz Algılama Sistemleri Yüksek reaktifliğinden dolayı klorun tespit edilmesi zordur. Uygulamada ortaya çıkan sorunlar ve Dräger in sunduğu çözümler neler? Başlıca sorun, klor moleküllerinin cihaz yüzeylerinde hızlı ve kolay bir şekilde birikmesi ve kirli bir ortamda sensöre doğru yeterli miktarda molekülün yayılması için uzun süre gerekmesidir. Bu durumda yüksek hassasiyette bir sensör kullanılması oldukça faydalıdır. Örneğin klora yönelik DrägerSensor XXS in t-90 süresi 30 saniye olup bu süre, diğer pek çok klor sensöründen 4 kat hızlıdır. 58 litrelik test gazı tüpü kullanarak her gün test etmenizi sağlar. X-dock bununla beraber klor sensörünün tepki süresini de test edebilir. Cihaz, istasyonda 60 saniye sonra tepki vermiyorsa, doğrulama testi başarısız demektir. Bu da örneğin cihazların yüzeylerindeki kirlenmeden dolayı daha yavaş tepki sürelerini belirlemede faydalıdır. Konteynırlar veya kapalı alanlar için güvenlik ölçümleri de sorunludur. Buralarda nelere dikkat edilmesi gerekir? Pompalama işlemlerinde kullanılan standart hortumlar, klorun geçmesine izin vermez veya sadece çok yavaş geçmelerine imkan verir. Bunun bir sonucu olarak uygulamada cihazların kendileri genellikle kapalı alana veya konteynıra bir askı, çubuk veya benzeri bir yöntemle indirilir. Sorun: değerleri okuyamazsınız. İşte bu nedenle pompalama cihazlarıyla klor güvenlik ölçümlerini artık rahat bir şekilde yapmanızı sağlayan yeni bir hortum geliştirdik. Kritik diğer bir nokta ise genellikle çapraz hassasiyetlerle ilgilidir... Örneğin hidrojen sülfürde olduğu gibi çok doğru bir nokta. Piyasada, sensörün atmosferdeki 10 ppm H 2S ye klor alarmıyla tepki verdiği ve özellikle petrokimya tesislerinde istenmeyen çok sayıda alarma yol açan 30 ppm yi gösterdiği cihazlar bulunmaktadır. Sensörümüz bu açıdan çok daha sağlamdır: 10 ppm H 2S, 0,5 ppm den daha düşük bir klor okuması ile sonuçlanır. www.worldchlorine.org KAYNAK: Tehlikeli bir maddenin ölçülmesi ne kadar zorsa cihazın mutlak güvenilirlikle çalışması o kadar önemlidir. Klor sensörlerinin doğru çalışmasının test edilmesi, eskiden zor bir işlemdi. Değişen bir şey var mı? Dräger X-dock, klor sensörlerini test etmede pratik ve sabit bir yöntem sağlar. Öncelikle X-dock nispeten kısa yollara sahiptir. Özellikle klora maruz kaldığından dolayı paslanmaz çelik bir valf geliştirmemiz ve kullanmamız, bir diğer faydasıdır. Bu, doğrulama testinin daha da hızlı yapılmasını sağlar. Ve daha ucuz: örneğin sistemimiz klor sensörlü bir Dräger cihazını, tüm yıl boyunca sadece BASKI ALMANYA Dräger Safety AG & Co. KGaA Revalstraße 1 23560 Lübeck www.draeger.com 6