Yanıcı ve Patlayıcı özelliklere sahip, toz - sıvı ve gaz maddelerin durağan halde tutulması

Yangın ve patlamaların risk "oluşmadan" önlenmesi

YARA Indusrial GmbH

1994 yılına kadar Kohlensäurewerk Deutchland GmbH, KWD adı ile çalışan firma, 1994-2003 yılları arasında – Hydrogas Intertization Systems olarak faaliyet göstermiştir. 2004 yılında Yara firması tarafından satın alınarak, çalışmalarına devam etmektedir. Yara firması 1905 yılında kurulmuştur.

Yanıcı malzeme kullanan tüm işletmelerde olduğu gibi, çimento fabrikalarında toz kömür silolarında, kömür değirmenlerinde, filtrelerinde ve bunun gibi ekipmanlarda; içten içe yanmalar, sıcak noktalar, statik elektrik, kıvılcım ve bunlar gibi herhangi başka bir nedenle kendiliğinden ve aniden başlayan yangınlar ve patlamalar sonucunda can kayıpları ve tesislerde büyük hasarlar oluşmaktadır.

İçten içe yanmalar, elektrik kontağı, metal çarpması ile kıvılcım oluşması veya sıcak noktalar nedeni ile aniden başlayan yangınlar ve patlamalar, sanayi tesislerinde birçok yerde her an karşılaşılabilecek, pusuda bekleyen bir tehlikedir.

Yanda görülen 600 m³ siloda meydana gelen toz patlaması sonrası vakum nedeni ile, silo kullanılmayacak hale gelmiştir.

AS Çimento 10 ton CO₂ Tankı

Uluslararası düzeyde patlamalardan korunma amacı ile ATEX 94/9/AT yönetmeliği uygulanmalıdır. Buna ek olarak, ayrıca aşağıdaki mevzuatlar kullanılmaktadır.

CEN/TR 15281

VDI 2263-2

TRBS 2152-2

BGV C15

Akçansa Çanakkale

Çimento Fabrikalarında fırından veya klinker soğutucudan alınan O2 seviyesi düşük gaz ile yangın ve patlamalardan korunma etkili bir şekilde sağlanmaktadır.

Ancak bu gaz içinde bulunan O2 miktarı maksimum % 3-4 olmalıdır.

Sistem içinde oksijen seviyesinin herhangi bir nedenle artmasıyla, gerekli hallerde inertizasyonun sağlaması oldukça uzun süreler alacağından yangın ve patlama riski söz konusu olacaktır…

Bu nedenle ana kumanda PLC alarm seviyelerinin gerçekçi değerlerde tutulması ve ihtiyaç duyulduğunda devreye girecek etkin bir izleme ve yangın ve patlama önleme; inertizasyon sistemi kullanılmalıdır.

Amaç (LOC, Limiting Oxygen Concentration) oksijen konsantrasyonunu sınırlamak, belirli bir seviyede kalmasını sağlamak, patlama oluşması için gerekli risk sınırlarının altında çalışmaktır.

CO2/N2 ile inertizasyon / kömür öğütme tesislerinde toz patlamalarını önleyerek korunma yöntemi

(VDI 2263-2 İnertizasyon Yönetmeliğine göre)

LOC/SOK – Sınırlayıcı Oksijen Konsantrasyonu

(deneysel olarak tanımlanmış oksijen konsantrasyonu)

Bu oranda toz/hava/inert gaz (ör: fırın gazı) karışımı herhangi bir toz patlaması meydana getirmez.

Linyit için bu değer yaklaşık %12 olarak alınır.

MAOC/MMEOK - Maksimum Müsaade Edilen Oksijen Konsantrasyonu

Korunması gereken ekipmanda kesinlikle aşmaması gereken oksijen konsantrasyonudur.

Güvenlik payı olarak LOC değerinin yaklaşık %2-3 düşük değeri kullanılır.

Bu değerin altında bulunan ortamlarda, diğer faktörler ne kadar aşırı olsa bile, hiçbir şekilde yanma veya patlama riski bulunmamaktadır.

Bu nedenle tüm oksijenin inert (durağan) gazlarla yer değiştirilmesine gerek bulunmamaktadır.

Kömür Tozları Kaza Mevzuatı BGV C15 e göre Yangın ve

patlamaların önlenmesi yani İnertizasyonun güvenli olarak sağlanması için; kömür değirmeni, filtre ve silo hacimlerinin tamamının inert gazla (ör: CO2) doldurulması gerekmektedir.

Patlayıcı ortam : inert gaz (1 : 1)

2 kg sıvı CO2 = 1 m³ inert gaz

Boru hattına beslenen CO2 Gaz Fazda olmalıdır.

BGV C15 mevzuatına göre;

Hacimlerin tamamının inert gazla (ör: CO2) doldurulması gerektiğinden, Gaz faz CO2 sağlayamadığı için "inertizasyon" amacıyla yangın söndürme ekipmanlarının kullanılması uygun değildir.

Ayrıca EIGA Avrupa Endüstriyel Gaz Kurumu, yangın söndürme ekipmanlarının kapalı ortamda kullanılmasının sakıncalı olduğunu kabul etmektedir.

İçten içe yanmaların söndürülmesi için, oksijen konsantrasyonun %2-3 seviyelerine düşürülmesi gerekmektedir. Bu durumda, inertizasyonun ilk kez başlatıldığı sınırlayıcı oksijen konsantrasyon değerine bağlı olarak, inertizasyon prosesi 3-4 kez tekrarlanmalıdır.

Tekrarlanamayan inertizasyon riskli ortamı engelleyemez.

Tekrarlama için mutlaka valf merkezi kullanılmalıdır

AS Çimento Valf Merkezi

Ayrıca; inert gazın dökme olarak değil, harmanlama şeklinde ve ihtiyaç duyan bölgeye en hızlı şekilde gönderilmesi ve burada yaratılan türbülans sayesinde en kısa sürede ortamla karışarak ideal bir inertizasyonun yani korumanın sağlanmasıdır.

Yüksek hız, özel tasarlanmış nozulların kullanımı ile birlikte valf merkezinden ayarlanan basınç sayesinde elde edilebilir. Nozul sayıları ve kapasiteleri, korunacak olan ünitelerin geometrik hacimlerine göre hesaplanmalıdır.

İnertizasyon sisteminin genel tasarımı ve stoklanacak gerekli inert gaz miktarı aşağıdaki kriterlere göre hesaplanmalıdır.

Bu değerler Lafarge, Holcim, Cemex, Heidelberg, gibi önde gelen çimento firmaları ve Avrupa'nın önemli mühendislik ve kömür değirmen üreticileri ile koordineli bir şekilde hazırlanmış, güvenlik standartları olarak geliştirilmiştir.

Dikkat : Standart dışı nozullar statik elektrik üreterek tetikleme yaratabilirler

İhtiyaç duyulabilecek azami inert gaz miktarı bir saat içinde sağlanabilmelidir.

İhtiyaç duyulabilecek azami inert gaz miktarının 2 veya 3 katı güvenlik rezervi olarak stokta bulunmalıdır.

Bu değerlere baz olarak tesisteki toplam hacimler alınmalıdır.

Yangın oluşması için üç koşulun birlikte oluşması ve kritik seviyelere ulaşması gereklidir.

1. Oksijen

2. Yanıcı madde

3. Tetik kaynağı (Statik elektrik, kıvılcım veya termal enerji)

Patlamanın olması için beş elemanın aynı anda birlikte bulunması gerekmektedir.

1. Oksijen

2. Toz halde yanıcı madde

3. Tetik kaynağı

4. Ortamda asılı halde malzeme-toz bulutu

5. Değirmen, silo, filtre gibi kapalı ortamlar

Konsantrasyonu ile patlayıcı ortamı oluşturan yanıcı özellikteki toz partiküllerin; surekli, sıklıkla veya uzun sürekli olarak bulundukları bölgeler, Avrupa Birliği, ATEX (Atmospheres Explosives - Patlayıcı Atmosferler) Kararnamesine göre Bölge (Zone) 20 olarak tanımlanmaktadır.

ATEX Zone 20 en çok dikkat edilmesi gereken bölgedir.

İnertizasyon yangınları söndüren bir sistem değildir.

Eğer yangın var ise patlama zaten meydana gelmiştir.

Vicat Baştaş Cimento 5 ton CO₂ tankı

İnertizasyon, yanma ve patlama ortamının oluşmasını engelleyen, önleyici bir sistemdir.

Çimento fabrikalarında işletme kolaylığı ve duruş risklerinin azaltılması amacı ile çeşitli ölçülerde öğütülmüş kömür siloları kullanılmaktadır, ancak bu siloların kapasiteleri güvenlik açısından yüksek tutulamamaktadır.

AltmayerBTD kömür siloları ve Yara inertizasyon sistemleri ile çok yüksek miktarda öğütülmüş toz kömür güvenle stoklanabilir.

Gerek İnertizasyon ve gerekse gaz analiz cihazı, bağlantıları direk olarak PLC ye bağlanabilmektedir.

Örneğin; tank basıncı, sıcaklığı ve dolum seviyesi sürekli olarak kontrol odasından gözlenebilmektedir.

Sistem, tercihe göre tam otomatik olarak veya operatör tarafından çalıştırılabilir.

Kurulan sistemler an az 20 yıl çalışacak şekilde tasarlanmakta ve malzeme seçimleri buna göre yapılmaktadır.

Ülkemizde ve dünya çapında çalışmakta olan yüzlerce YARA patlama ve yangın önleme sistemi bulunmaktadır.

Çimsa Eskişehir Çimento Valf Merkezi

Yanma ve patlamalardan koruma amacı ile kurulan sistemlerde kullanılan malzemeden veya tasarımdan meydana gelen herhangi bir hata veya arıza nedeni ile sistemin yavaş, yetersiz ve etkisiz tepkiler vermesinin maliyeti çok yüksektir.

Bu tür sorunlar ne yazık ki oldukça sık yaşanmaktadır.

CO₂ Tank Dolumu

İşletmelerin inertizasyon sistemleri tamamen güvenilir olmalıdır.

Tüm basınçlı ekipmanlar ve malzemeleri; Evrupa Basınçlı Ekipmanlar Yönetmeliğinde belirtilen şartları sağlayacak özellikte olmalıdır. PED 97/23/EC.

Türk Çimento Sektöründe onlarca yıldır kullanılan sistemlerimiz bulunmaktadır.

Sistemlerimiz zor şartlar altında, en az 20 yıl problemsiz olarak kullanım için tasarlanmakta ve üretilmektedir. Bakım ve yedek parça gereksinimi yok denecek kadar azdır.

Geniş üretim yelpazemiz ve servislerimizle, işletmelerin ihtiyaçlarına yeterli ve güvenli çözümleri sunmaktayız.

Yara İnertizasyon Sistemleri farklı konseptlere üretilmektedir.

Yüksek basınçlı sistemler diğer sistemlere göre en son teknolojileri sunmaktadır. Düşük basınçlı tank ve bataryalı sistemler ülke ve tesis kapasitelerine göre tercih edilebilir.

Ülkemiz için Yüksek Basınçlı CO2, İnertizasyon Sistemlerimiz uygundur ve bunlar tercih edilmektedir.

Lütfen, Dünya çapında, çalışmakta olan, yüzlerce, inertizasyon, yangın ve patlama önleme, sistemlerimizi kullanan müşterilerimiz bulunmaktadır, yurt içi referanlarımız için ilgili sayfamıza bakınız. Dünya genelinde yüzlerce referans başarımızın ispatıdır.

Türkiye'de Lider

Bazı Çimento Sanayi Referanslarımız :

(Tüm yurt içi referanslarımız için yukarıda belirtilen bağlantıyı takip ediniz)

Elazığ Çimento

Niğde Çimento

Gaziantep Çimento

Lalapaşa Çimento

Sivas Çimento

Kurtalan Çimento

Büyükçekmece Çimento

Çanakkale Çimento

Eskişehir Çimento

Aslan Çimento

Batıçim Batı Anadolu Çimento

Trabzon Çimento

Adana Çimento

Ünye Çimento

Nuh Çimento

Son referanslarımız :

Akçansa Çimento - Çanakkale Fabrikası yeni tesislerinde,

Çimsa Eskişehir Çimento Fabrikası yeni tesislerinde,

AS Çimento Fabrikası, Bucak, yeni yatırımlarında,

Baştaş Başkent Çimento-Vicat, yeni yatırımlarında,

Çimko Çimento ve Beton San. A.Ş. Narlı Fabrikası yeni yatırımlarında,

Holcim, Qaradağ Sement (Karadağ Çimento) yeni yatırımlarında,

Akçansa Çimento - Büyükçekmece Fabrikası, 570 m³ (Altmayer) kurutulmuş lağım-çamuru silosunda.

Aşkale Çimento - Van Çimento Fabrikası yeni tesis yatırımında

Gerçek bir YANGIN ve PATLAMA önleme sistemi :

İnertizasyon sistemidir.

Yangın Söndürme ekipmanı değildir.

Azot gaz tüpleri yeşil renktedir.

CO2 ye oranla inertizasyon etkisi düşüktür.

CO2 gaz tüpleri gri renktedir.

Gaz fazdan hemen sonra, tüpler yarı dolu iken, Süper Kritik halde boşalacak olan CO2 sorun yaratmaktadır.

CO2 yangın söndürme tüpleri kırmızı renktedir. Silindir içinde dibe kadar uzanan bir tüp vardır ve tüpten çıkan CO2 sıvı haldedir.

ENIGA - Avrupa Endüstriyel Gazlar Kurumu raporu :

CO2 nin inertizasyon (yangın ve patlama önleme) amacı ile kullanılmasında statik elektrik yaratma riskleri

Avrupa Endüstriyel Gazlar Kurumu’nun yaptığı açıklamalarda; İnertizasyon amacı ile CO2 kullanılması esnasında, iş güvenliği birimlerine ulaşan birçok raporda, içinde öğütülmüş kömür gibi yanma özelliği olan malzemelerin bulunduğu ekipmanlar ve stok tanklarında patlamalar nedeni ile birçok ölümcül iş kazalarının meydana geldiği belirtilmektedir.

Bu şekilde meydana gelen bazı kazalar aşağıda belirtilmektedir.

2 denizci itfaiyeci, portatif CO2 yangın söndürme tüpü ile 18.9 m³ hacmindeki jet yakıt tankına inertizasyon yaparken meydana gelen patlamada, hayatını kaybetti.

Alva Cape adındaki tankerde, nafta silolarını CO2 yangın söndürme tüpleri ile inertize etmeye çalışırken meydana gelen kazada 4 kişi hayatını kaybetti.

Bitburg, Almanya’da 5000 m³ jet yakıt tankına yeni kurulan CO2 yangın-söndürme sisteminin gösterisi esnasında meydana gelen patlamada, izleyicilerden 29 kişi hayatını kaybetmiştir.

Bu olayları takiben yapılan incelemelerden sonra, CO2 tüplerinden silolara bağlanan boru hattının uç noktalarında, inertizasyon esnasında, onlarca kV statik enerji üretildiği ve bu noktalarda biriktiği tespit edilmiştir.

Bu tür bir voltaj, içinde yanıcı malzeme bulunan kapalı bir hacimde, kıvılcım oluşturarak, bir tetik kaynağı haline gelmektedir.

Sıvı CO2 basıncı 5.1 bar seviyelerine indiğinde, bunun sonucu olarak küçük katı parçacıklar formuna, katı CO2 ye (kuru buz) dönüşür. Boru içinde birlikte akmakta olan iki faz, katı ve gaz partikülleri birbiri ve boru iç yüzeyi ile sürtüşerek statik elektrik üretirler.

Meydana gelen kuru buz sayesinde boru hattı bloke olarak CO2 nin risk altındaki bölgeye gitmesi engellenebilir ve ayrıca erime esnasında 100 bar basınç oluşarak tesisata zarar verebilir.

Bu statik enerji, boru hattının sonunda ve genellikle valfler ve nozullarda, topraklanmamış noktalarda birikirler.

Büyüklüklerin 50 – 180 kV/m değerlerine ulaştıkları deneylerle tespit edilmiştir.

Aynı şekilde, kuru buz tanecikleri nozuldan çıktıktan sonra da statik elektrik üretebilirler.

Basınç ve CO2 içinde, ekipman veya tank içinde bulunan yabancı malzemeler statik elektrik oluşmasına ek katkıda bulunmaktadır.

İçinde yanıcı özellikte malzeme bulunan ekipman, tank ve silo gibi kapalı hacimlerde inertizasyon amaçlı olarak, kesinlikle CO2 yangın söndürme tüpleri ve içinde buru bulunan tüpler kullanılmamalıdır.

Tüplerin (gri renkli) içinde boru bulunmaması halinde ise, gaz fazda yeterli miktarda CO2 nin sağlanması mümkün olmamaktadır ve basınç 72-74 bar seviyesine düştüğünde tüp içinde bulunan CO2 sıvı/gaz karışımı şeklinde, kararsız halde (süper-kritik CO2) olabilir, bu durumda boru hattında karlanma veya kuru buz oluşması meydana gelebilir ve boru hattı tıkanabilir.

Asla sıvı ve süper kritik halde CO2 kullanılmamalıdır.

CO2 nin gaz fazda kullanılması halinde bile, statik elektrik üretilmesini engelleyecek önlemlerin alınması ayrıca tavsiye edilmektedir.