Gaz ve Sıvı Buharı Kaynaklı Patlama Risklerinin Modellenmesi
Bilindiği üzere, “Çalışanların Patlayıcı Ortamların Tehlikelerinden Korunması Hakkında Yönetmelik” gereği 6331 sayılı Kanun kapsamına giren ve patlayıcı ortam oluşma ihtimali olan işyerlerinde işveren patlama riskini değerlendirerek patlayıcı ortam oluşmasını önlemek, mümkün değilse patlayıcı ortamın tutuşmasını önlemek ve son çare olarak da patlamanın etkilerini azaltacak tedbirleri sağlamak durumundadır.
İlgili Yönetmelik’in 10. maddesi gereği “Patlamadan Korunma Dokümanı” hazırlanarak işyerindeki patlayıcı ortamların risklerinin belirlenmesi, değerlendirilmesi, sınıflandırılması ve idari ve teknik önlemlerin alınması sağlanmalıdır.
Tehlikeli gaz ve sıvı buharı kaynaklı patlayıcı ortamların sınıflandırılmasında TS EN 60079-10-1 standardına başvurulmaktadır. Standardın metodolojisi temel olarak;
- İşyerindeki yanıcı ve patlayıcı kimyasalların belirlenmesi,
- İşyerindeki potansiyel boşalma kaynaklarının tespit edilmesi ve bu alanlardaki tehlike noktalarının ve hacimlerinin belirlenmesi,
- Standartta verilen formüller ile boşalma derecelerinin belirlenmesi,
- Yanıcı maddenin sıvı veya gaz olma durumuna göre, standarttaki uygun formüller ile boşalma hızının belirlenmesi,
- Kapalı veya açık ortamlardaki doğal ya da yapay havalandırma koşullarının değerlendirilerek temiz hava debisi, hava değişimi sayısı ve havalandırma hızının tespit edilmesi,
- Boşalma derecesi ile havalandırma koşullarının değerlendirilerek tehlikeli bölge sınıflandırmasının yapılması
- Tehlikeli bölge genişliğinin tespit edilmesi
- Tehlikeli bölgelerinin sınırlarının belirtildiği bir haritalama yapılması
- Tehlikeli bölgelerde kullanılması gereken asgari güvenlik ekipmanlarının belirlenmesi
şeklindedir.
Patlamadan Korunma Dokümanı, gaz, sıvı buharı ya da toz kaynaklı bir patlamanın oluşmadan önce alınması gereken tedbirlerin belirlenmesi ve riskin bertaraf edilmesi adına proaktif bir metottur. Ancak bir kaza sonrasında oluşabilecek patlamanın etkilerini, çalışanların ve işletme mülklerinin korunması adına uzun vadede alınması gereken tedbirleri ve acil durum senaryolarını irdelememektedir.
Patlamadan Korunma Dokümanı sonrasında elde edilen verilerin Acil Durum Planlarına entegre edilebilmesi için patlama tehlikesinin modellenmesi gerekmektedir. Kimyasal salınımının modellenmesi, havadaki tehlikeli kimyasalın ne şekilde yayılacağının matematiksel olarak simüle edilmesidir ve iyi bir kimya bilgisi gerektirir. Ticari olarak satılan modelleme programları son derece pahalıdır. Bununla birlikte Amerikan Çevre Koruma Ajansı (EPA)’nın ücretsiz olarak yayınladığı tehlike modelleme programı ile patlamanın çevreye olan etkileri son derece pratik bir şekilde modellenebilmektedir.
Program, toksik gaz bulutlarını, yanıcı gaz bulutlarını, BLEVE (kaynayan sıvı – genleşen sıvı) patlamalarını, jet yangınlarını, havuz yangınlarını ve buhar bulutu patlamalarını modelleyebilmektedir. Ayrıca eklenti programlar aracılığıyla tehlikeli bölgeler harita üzerinde yerleştirilebilmektedir.
Kullanıcı tarafından girilen lokal atmosferik koşullar, kimyasal maddenin tanımı ve senaryo seçimi sonrasında grafiksel ve metinsel olarak çıktılar alınabilmektedir. Programın çalışma prensibi aşağıdaki gibi özetlenmiştir:
- Bölge seçimi – Tesisin koordinatları ve deniz seviyesinden yüksekliği kullanıcı tarafından girilmelidir.
- Yapı durumu – Yapının tipi ya da yapı etrafında engellerin olup olmadığı kullanıcı tarafından girilmelidir.
- Kimyasal özellikleri – Saf haldeki tehlikeli kimyasal maddeler için program içerisinde bir kütüphane bulunmakta ve kimyasal özellikleri buradan otomatik olarak çekilebilmektedir. Karışımlar için, kimyasal özellikler kullanıcı tarafından girilmelidir.
- Atmosferik koşullar – Rüzgar hızı, hakim rüzgar yönü, zemin durumu, hava sıcaklığı, inversiyon durumu, bağıl nem gibi meteorolojik koşullar belirtilmelidir.
- Salım kaynağı – Direk salım, sıvı birikintisi, tank ya da boru hattı kaynaklı salımlar için bilgiler girilmelidir.
- Senaryo seçimi – Salım kaynağına uygun şekilde tehlike senaryosu belirlenmelidir.
- Model seçimi – Gaussian dispersiyon modeli ya da ağır gaz dispersiyon modeli seçilmelidir. Kullanıcının kararsız kaldığı durumlar için program uygun modellemeyi kendisi seçebilmektedir.
- Tehlike analizi – Analiz edilmesi istenilen tehlike türü (Termal radyasyon, toksik alan, patlama alanı, yanıcı alan, yüksek basınç gibi) seçilmelidir.
Yukarıdaki tüm verilerin girilmesinden sonra tehlikeli bölge sınırları belirlenebilmektedir. İstenildiği takdirde yardımcı program kullanılarak tesis yerleşimi üzerinde seçilen senaryo uyarınca tehlikeli bölgeler haritalandırılabilmektedir.
Modellemenin temel amacı, potansiyel bir patlama öncesinde, acil durum müdahale ekiplerinin patlama sonrasındaki kimyasal yayılımı ile ilgili tehlikeleri üç boyutlu olarak görülmesine imkan sağlamasıdır. Bu sayede acil durum ekiplerinin müdahale bölgeleri, acil durum araç ve ekipmanlarının yerleşimi, sosyal tesislerinin konumu gibi önemli detaylar kaza öncesinde planlanabilecektir. Ayrıca gerçekçi acil durum senaryoları hazırlanarak, tatbikatlar ile ekiplerin hazır durumda olmasına imkan sağlayacaktır.
Özgün ANDİÇ
Y. Çevre Mühendisi - İş Güvenliği Uzmanı - TMGD Eğiticisi