STATİK ELEKTRİĞİN PATLAYICI ORTAMLARDA YARATACAĞI TEHLİKELERİN TESPİTİ VE ÇÖZÜMLERİ ŞEBNEM KARUL TONKA İSTANBUL TİCARET ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ ANABİLİM DALI
BARTON SOLVENTS, KANSAS 2007
BARTON SOLVENTS, KANSAS 2007
BARTON SOLVENTS, KANSAS 2007
BARTON SOLVENTS, KANSAS 2007
BARTON SOLVENTS, KANSAS 2007
STATİK ELEKTRİK NEDİR? İKİ CİSMİN SÜRTÜNMESİ İLE OLUŞAN DURGUN ELEKTRİK YÜKÜNE ELEKTROSTATİK YÜK DİYORUZ STATİK ELEKTRİK; KATININ KATIYA, SIVININ KATIYA VE İKİ SIVININ BİRBİRİNE SÜRTÜNMESİ SONUCU OLUŞAN, ATOMLARDAKİ ELEKTRONLARIN BİRBİRLERİ ARASINDAKİ HAREKETİYLE OLUŞAN ENERJİDİR. ATOMUN ETRAFINDAKİ ELEKTRON HAREKETİ DEĞİL, ATOMLAR ARASINDAKİ ELEKTRON HAREKETİ STATİK ELEKTRİĞİ OLUŞTURUR.
STATİK ELEKTRİK NEDİR? DOKUNMA UYARIMLI YÜK AYRIŞTIRMA (TRİBOELEKTRİK ETKİ) ELEKTRONLAR, MADDELER BİRBİRİNE DEĞDİĞİNDE YER DEĞİŞTİREBİLİR. ZAYIF BAĞLI ELEKTRON İÇEREN MADDELER, ELEKTRON KAYBETME EĞİLİMDEYKEN, BUNUN TERSİ OLARAK, KABUĞU TEK TÜK SAYIDA DOLU OLAN MADDELER İSE, ELEKTRON ALMA EĞİLİMİNDEDİR.
STATİK ELEKTRİK NEDİR? BASINÇ UYARIMLI YÜK AYRIŞTIRMA (PİEZOELEKTRİK) PİEZOELEKTRİK ETKİSİ, PİEZOSERAMİK ADI VERİLEN MALZEMELERİN BASKI KUVVETİ ALTINDA ELEKTRİK YÜKÜ ÜRETEREK TEPKİ VERMESİDİR. BU ETKİ KULLANILARAK ÜRETİLEN PİEZOMOTORLARIN SAYISI PEK ÇOK UYGULAMADA GÜN GEÇTİKÇE ARTMAKTADIR.
STATİK ELEKTRİK NEDİR? ISI UYARIMLI YÜK AYRIŞTIRMA (PİROELEKTRİK ETKİ) ISI, BELLİ MADDELERİN ATOMLARINDA VE MOLEKÜLLERİNDE BULUNAN YÜKLERİN AYRIMINI OLUŞTURUR. ÖZELLİKLE ASKERİ, SANAYİ VE UZAY ARAŞTIRMALARINDA SICAKLIK DUYARLI SENSÖRLER OLARAK, YAYGIN ŞEKİLDE KULLANILIR.
STATİK ELEKTRİK NEDİR? YÜK UYARIMLI YÜK AYRIŞTIRMA (ELEKTROSTATİK İNDÜKSİYON) YÜKLÜ BİR CİSİM, ELEKTRİKSEL OLARAK YÜKSÜZ (NÖTR) BİR CİSMİN YANINA GETİRİLDİĞİNDE, BU DURUM YÜK AYRIMINA NEDEN OLUR. AYNI POLARİTEDEKİ YÜKLER İTİLİR VE AYRI POLARİTEDEKİ YÜKLER İSE ÇEKİLİR. ELEKTRİK YÜKLERİ NEDENİ İLE OLUŞAN KUVVET, ARTAN MESAFE İLE SÜRATLE DÜŞER, BİRBİRİNE YAKIN (ZIT POLARİTEDEKİ) YÜKLERİN ETKİSİ DAHA BÜYÜKTÜR VE BU İKİ MADDE BİR ETKİLEŞİM KUVVETİ HİSSEDER. NÖTR CİSİM YÜKLERİ HAREKET ETMEK İÇİN DAHA ÇOK, BİR ELEKTRİK İLETKENİNE İHTİYAÇ DUYAR. DİKKATLİ BİR BİÇİMDE, CİSMİN BİR KISMI TOPRAKLANDIĞINDA, YÜK UYARIMLI YÜK AYRIŞTIRMA İLE KALICI OLARAK CİSİM YÜK ELDE EDEBİLİR YA DA YÜK KAYBEDEBİLİR.
Statik elektriğe en tipik örnek yıldırım verilebilir.
YILDIRIM YILDIRIM, GÖKYÜZÜ İLE YER ARASINDAKİ ELEKTRİK BOŞALMASIDIR. HAVANIN İYİ BİR İLETKEN OLMAMASI, BÜNYESİNDE YÜKSEK GERİLİMLİ BULUTLARI OLUŞTURUR. FİZİKİ SEBEPLERDEN ÖTÜRÜ, BULUTUN YÜKLENMESİ SIRASINDA YERE YAKIN OLAN KISMİ NEGATİF DEĞERLE ŞARJ OLMUŞTUR (%85 İHTİMAL). BU SIRADA TOPRAK BULUT BOYUNCA POZİTİF YÜKLENİR. BAZI KOŞULLARDA BUNUN TERSİ YÜKLENME DE OLABİLMEKTEDİR (%15 İHTİMAL). BULUTLA YER ARASINDAKİ POTANSİYEL FARK ARTTIKÇA ARADAKİ HAVANIN DA DELİNMESİ KOLAYLAŞIR VE BELLİ BİR DEĞERDEN SONRA HAVANIN DELİNMESİYLE OLUŞAN İLETKEN KANAL BOYUNCA BULUTTAN TOPRAĞA VEYA TOPRAKTAN BULUTA DEŞARJ BAŞLAR.
Japonya da yapılan çalışmalarda; ortalama olarak ölçülebilen yıldırım enerjisi 15-20 mega volt (MV) civarındadır. Çıplak ayakla halı üzerinde yürürken ayaklarımızın karıncalanması statik yüklerdendir. Çalıştığımız ortamdaki malzemelerle de sıkça temas halinde olmamız malzeme üzerindeki yükleri üzerimize çekmemize neden olur. İnsanların statik elektrik yüklenmesi yürüme esnasındaki sürtünmelerden, araçlara inip binmesinden, çalıştıkları masadan, giymiş-çıkarmış oldukları elbiselerden oluşabilir.
TEDBİRLER STATİK ELEKTRİK DEŞARJINA MANİ OLMAK İÇİN ALINACAK EMNİYET TEDBİRLERİ 1. KISA DEVRELEME VE TOPRAKLAMA 2. NEMLENDİRME 3. İYONİZASYON a. ELEKTRİKSEL İYONİZASYON b. RADYOAKTİF İYONİZASYON c. GAZ ALEVİ VEYA ENFRARUJ ISITICILAR VASITASIYLA İYONİZASYON 4. PERSONELİN KORUNMASI
STATİK ELEKTRİK TEHLİKELERİNİN KONTROLÜ 1. TOPRAKLAMA Bu metod, sadece iletken olan cisimler arasında statik elektrik deşarjına mani olmak üzere kullanılır. Bu metodda, aralarında statik elektrik yükünün değişik BAĞLANMA VE TOPRAKLAMA olması sebebiyle, potansiyel farkı bulunabilecek bütün iletken kısımlar elektriksel yolla birbirlerine bağlanır, yani kısa devrelenir ve ayrıca toprağa da irtibatlandırılır. Kısa devreleme neticesinde, iki farklı yükteki cisim, yük transferi ile ayni potansiyel (eşpotansiyel) düzeye gelir.
TOPRAKLAMA BARASININ TOPRAKLAMA ELEKTRODUNA BAĞLANTISI Bu metod, sadece iletken olan cisimler arasında statik elektrik deşarjına mani olmak üzere kullanılır. Bu metodda, aralarında statik elektrik yükünün değişik olması sebebiyle, potansiyel farkı bulunabilecek bütün iletken kısımlar elektriksel yolla birbirlerine bağlanır, yani kısa devrelenir ve ayrıca toprağa da irtibatlandırılır. Kısa devreleme neticesinde, iki farklı yükteki cisim, yük transferi ile ayni potansiyel (eşpotansiyel) düzeye gelir.
KÜÇÜK EKİPMANLAR İÇİN TOPRAKLAMA
STATİK ELEKTRİK TEHLİKELERİNİN KONTROLÜ 2. NEMLENDİRME ORTAMDAKİ NEM MİKTARI ARTTIRILIRSA, NEM CİSİM YÜZEYLERİ ÜZERİNE YAPIŞIR VE İNCE İLETKEN BİR TABAKA TEŞKİL EDER. BÖYLECE, YÜKÜN BU TABAKADAN ALINMASI DAHA KOLAY OLUR. AYNI İLETKEN YÜZEY, ANTİSTATİK SPREYLER VASITASIYLA DE TEMİN EDİLEBİLİR. NEMLENDİRMENİN DİĞER BİR AMACI, NEMLİ BİR ORTAMDA STATİK ELEKTRİK YÜKLERİNİN DAHA AZ ORANDA MEYDANA GELMESİDİR. HAVADAKİ NEM ORANI ARTTIKÇA, SÜRTÜNMELER SEBEBİYLE ORTAYA ÇIKACAK YÜKTE AZALMA OLUR. GENELLİKLE, 70F (21C) DERECESİNDE NEM ORANI % 60 VEYA DAHA FAZLA OLURSA, ORTAMDA STATİK ELEKTRİK YÜKLERİ TEHLİKELİ BİR SEVİYEDE MEYDANA GELMEYECEKTİR. PRATİKTE DOĞRU BİR ŞEKİLDE NEMLENDİRME, ÖZEL NEMLENDİRME CİHAZLARI (HUMİDİFİERS) VASITASIYLA YAPILABİLİR.
STATİK ELEKTRİK TEHLİKELERİNİN KONTROLÜ 3. İYONİZASYON RUTUBETSİZ ORTAMDA İLETKEN OLMAYAN CİSİMLER ÜZERİNDE BİRİKEBİLECEK YÜKLERİ BOŞALTMAK MÜMKÜN DEĞİLDİR. İŞTE BÖYLE BİR ORTAMDA, STATİK ELEKTRİK YÜKÜNÜN BİRİKEBİLECEĞİ YÜZEY CİVARINDA HAVA İYONİZE EDİLİR. BÖYLECE ORTAMDA, POZİTİF VE NEGATİF İYONLAR MEYDANA GETİRİLEREK, YALITKAN ÖZELLİĞİNDE OLAN BİR ORTAMDA MESELA HAVADA, BU İYONLAR VASITASIYLA GEÇİCİ BİR İLETKENLİK SAĞLANMAKTA VE YÜKLERİN SERBESTÇE HAREKET EDEREK DENGEYİ SAĞLAMALARI VE CİSİMLERİ NÖTR HALE GETİRMELERİ TEMİN EDİLMEKTEDİR. İYONLARIN BU HAREKETİ, KESİNLİKLE BİR ELEKTRİK AKIMI DEĞİLDİR. FAKAT, ETKİLERİ ELEKTRİK AKIMININ ETKİLERİNİN AYNIDIR. YANİ İKİ AYRI POTANSİYEL DÜZEYİNDEKİ, İKİ CİSİM ARASINDA BU FARKI ORTADAN KALDIRMAK İÇİN MEYDANA GELEN ENERJİ TRANSFERİDİR. İYONİZASYON, BAŞLICA ŞU YOLLARLA YAPILABİLİR :
A. ELEKTRİKSEL İYONİZASYON İYONİZE EDİLECEK ORTAM (MESELA HAVA), YÜKSEK KONSANTRASYONLU BİR ELEKTRİK ALANINDAN GEÇİRİLİR. BUNUN İÇİN YÜKSEK GERİLİMLİ A.C STATİK ELEKTRİK NÖTRALİZATÖRLERİ KULLANILIR. BUNLAR BİR ELEKTRİK KORONASI (KORONA DEŞARJI) MEYDANA GETİRİRLER. BÖYLECE ATOM YAPISINDAKİ YÖRÜNGESEL ELEKTRONLAR KOLAYLIKLA ÇEKİLEREK, POZİTİF VE NEGATİF İYONLAR MEYDANA GETİRİLİR. ELEKTRİKSEL İYONİZASYON ÜRETECİ, PARLAYICI ORTAMLAR İÇİN UYGUN DEĞİLDİR. ÇÜNKÜ SARF ETTİKLERİ ENERJİDEN DAHA FAZLASINI ÇEVREYE YAYARLAR. BU ENERJİ İSE PARLAYICI BİR ORTAMDA ATEŞLEME KAYNAĞI TEŞKİL EDER.
B. RADYOAKTİF İYONİZASYON BU İYONİZASYONDA, ELEKTRONLARI ATOMDAN KOPARMAK VE ORTAMDA POZİTİF VE NEGATİF İYONLAR ELDE ETMEK İÇİN RADYOAKTİF STATİK ELİMİNATÖRLER KULLANILIR. BUNLAR GENELDE, ALFA PARÇACIKLARI YAYAN KAYNAKLARDIR. ANCAK BUNUN YANINDA, BETA PARÇACIKLARI VE GAMA RADYASYONU YAYAN RADYOAKTİF KAYNAKLAR DA KULLANILIR. RADYOAKTİF İYONİZASYON ÜRETECİ, BİR ATEŞLEME KAYNAĞI YARATMAZ VE ALFA PARÇACIĞI KULLANILMASI HALİNDE TEHLİKELERİ KOLAYLIKLA KONTROL EDİLEBİLİR. RADYOAKTİF BAŞLIKLI; PARATONER BU METODUN BİR UYGULAMASIDIR. BAŞLIK ETRAFINDA HAVA SÜREKLİ OLARAK İYONİZE EDİLMEKTE, TEMİN EDİLEN İLETKEN BİR ORTAM ÜZERİNDEN, TEHLİKELİ BİR SEVİYEYE ERİŞMEDEN HAVADAKİ YÜKLER ÇEKİLMEKTE VE TOPRAĞA VERİLMEKTEDİR.
C. GAZ ALEVİ VEYA ENFRARUJ ISITICILAR VASITASIYLA İYONİZASYON HAVA AYRICA GAZ ALEVİ VEYA ENFRARUJ ISITICILAR VASITASIYLA DA İYONİZE EDİLEBİLİR. KÜÇÜK BİR ALEV HUZMESİ VEYA ENFRARUJ ISITICI, STATİK ELEKTRİĞİN İZALE EDİLECEĞİ ORTAM YAKININA TATBİK EDİLİR. DENGESİZ YÜKLER, YARATILAN İYONİZE EDİLMİŞ SAHA BOYUNCA ALEV ÇERÇEVESİNE VEYA ISITICI ALETE İNTİKAL ETTİRİLEREK DENGELENİR. BU METOD PARLAYICI BUHAR VE TOZLARIN MEVCUT OLABİLECEĞİ YERLERDE KULLANILMAMALIDIR.
STATİK ELEKTRİK TEHLİKELERİNİN KONTROLÜ 3. Personelin Korunması
STATİK ELEKTRİK TEDBİRLERİ
STATİK ELEKTRİKLENMEYE KARŞI BAKIR LEVHA UYGULAMASI
FABRİKA EXPROOF MALZEME ÖRNEKLERİ
EXPROOF HAMMADDE TAŞIMA SİSTEMİ
ANTİSTATİK VE TUTUŞMAZ TULUM VE EXPROOF TRANSPALET
EXPROOF AYDINLATMA VE EXPROOF ELEKTRİK PRİZLERİ
MEVZUAT STATİK ELEKTRİK BAŞTA YANGIN VE PATLAMA OLMAK ÜZERE ÜRÜN GÜVENLİĞİ VE İNSAN GÜVENLİĞİ ÜZERİNDE BİRÇOK OLUMSUZ ETKİ YARATMAKTADIR. DÜNYADA OLUŞAN KAZALARIN BÜYÜK BİR ÇOĞUNLUĞUNUN ELEKTRİK KAYNAKLI KAZALAR OLDUĞU BİLİNMEKTEDİR. BU SEBEPLE AVRUPA, İNGİLTERE VE AMERİKA DA KONU İLE İLGİLİ ÇEŞİTLİ STANDARTLAR BULUNMAKTADIR. CLC/TR 50404, ELECTROSTATİCS -CODE OF PRACTİCE FOR THE AVOİDANCE OF HAZARDS DUE TO STATİC ELECTRİCİTY IEC/TS 60079-32-1ELECTROSTATİC HAZARDS, GUİDANCE DÜNYADA KULLANILAN STANDARTLAR KARŞILAŞTIRILDIĞINDA GÖRÜLMÜŞTÜR Kİ EN DETAYLI OLARAK HAZIRLANMIŞ VE KABUL GÖRMÜŞ OLAN NFPA77 STANDARDIDIR. STATİK ELEKTRİK İLE İLGİLİ YARARLANILAN TÜM KAYNAKLAR GÖSTERMİŞTİR Kİ, STATİK ELEKTRİK ÖNLEMLERİNİN TAMAMI TOPRAKLAMA VE BAĞLAMA SİSTEMLERİ KULLANILARAK KONTROL ALTINA ALINABİLİR.
SONUÇ VE ÖNERİLER ÜLKEMİZDE STATİK ELEKTRİK KONUSUNDA STANDART OLUŞTURULMALI, TEHLİKESİ BİLİNEN SEKTÖRLERDE BU KONU İLE İLGİLİ ALINMASI GEREKEN ÖNLEMLER KANUN KOYUCU TARAFINDAN YASALAŞTIRILMALI, DÜNYADA MEYDANA GELEN KAZALAR IŞIĞINDA, AYNI VEYA BENZER KAZALARIN TEKRAR YAŞANMAMASI İÇİN GEREKLİ MÜHENDİSLİK ÇALIŞMALARI YAPILARAK TEDBİRLER GENELE YAYILMALIDIR.
KAYNAKLAR STATİK ELEKTRİĞİN YARATACAĞI TEHLİKELERİN TESPİTİ VE ÇÖZÜMLERİ, ŞEBNEM KARUL TONKA, TEZ DANIŞMANI DOÇ. DR. RÜŞTÜ UÇAN, İSTANBUL-2015 NFPA77 RECOMMENDED PRACTİCE ON STATİC ELECTRİCİTY CENELEC, RUE DE STASSARTSTRAAT, 35, B - 1050 BRUSSELS, BELGİUM. EN 61241-2-2, ELECTRİCAL APPARATUS FOR USE İN THE PRESENCE OF COMBUSTİBLE DUST PART2: TEST METHODS; SECTİON 2: METHOD FOR DETERMİNİNG THE ELECTRİCAL RESİSTİVİTY OF DUST İN LAYERS, INTERNATİONAL ELECTROTECHNİCAL COMMİSSİON, BRUSSELS, 1996. AMERİCAN INSTİTUTE OF CHEMİCAL ENGİNEERS, 3 PARK AVENUE, NEW YORK, NY 10016-5901. HTTP://WWW.EMO.ORG.TR/EKLER/8E7B0F0B1CD8D64_EK.PDF?DERGİ=927 HTTP://WWW.OLCUM.ORG/WP-CONTENT/UPLOADS/2013/04/10.PDF
TEŞEKKÜRLER sebnemkarul@hotmail.com