Patlayıcı ortamlarda gaz algılama sistemleri oldukça kapsamlı bir konudur. Patlayıcı ortam sınıflarından (Zone 0,1,2) tutun da ATEX sertifikasyonlarına, gaz sensörlerinin çeşitlerine, yazı serisini oluşturdum. Şimdi başlıyoruz…
PATLAYICI ORTAMLARDA GAZ ALGILAMASI
İpek Yavuz KONAK
20 Şubat 2018
Patlama riski nedir?
Bir ortamda patlama olabilmesi için oksijen, ateş kaynağı ve belirli miktarda patlayıcı gaz veya buharın bir arada bulunması yeterlidir. Bu üç parametre bir araya geldiğinde “Patlama Üçgeni”ni oluşturur.
Patlama üçgeninden herhangi bir parametre çıkarıldığında patlama riski ortadan kaldırılmış olur. Örneğin patlayıcı gaz seviyesinin belirli bir miktarın üzerine geçmesinin engellenmesi gibi.
Bu noktada devreye gaz dedektörleri girmektedir. Gaz dedektörleri bulunduğu ortamdaki havada bir gazın belirli bir miktarda bulunduğunu algılar. Böylece patlama üçgeninin oluşması engellenmiş olur.
Patlayıcı Gazlar ve LEL seviyeleri
Peki nedir bu “belirli miktar gaz”? Her patlayıcı gazın bir “Alt Patlama Sınırı (LEL)” vardır. Uluslararası kaynaklarda LEL (Lower Explosion Limit) olarak geçen alt patlama sınırı, belirli bir gazın hacimsel olarak ortamdaki havanın minimum yüzde kaçı kadar olduğunda patlama riski doğurduğunu ifade eder.
Örneğin, metan gazının LEL seviyesi 4.4’tür. Yani hacimsel olarak 100 birim havanın 4.4 birimini metan gazı oluşturuyor ise o ortam patlayıcıdır. Patlayıcı bir gazın LEL seviyesi ne kadar düşükse o kadar patlayıcıdır. Çünkü havadaki gazın miktarı çok az olsa bile, bulunduğu ortamı kolaylıkla patlayıcı hale getirebilmektedir.
Patlayıcı gazların aynı zamanda “Üst Patlama Sınırı (UEL)” da vardır. Uluslararası kaynaklarda UEL (Upper Explosion Limit) olarak geçen üst patlama sınırı, patlayıcı gazın hacimsel olarak patlama özelliğini sürdürdüğü maksimum seviyeyi ifade eder.
Aşağıda bazı patlayıcı gazların ISO10156 ve IEC60079 standartlarına göre LEL ve UEL seviyeleri bulunmaktadır.
Patlayıcı bir gazın ortamda LEL seviyesine yükselmesi o ortamda her an patlama olabileceği anlamına gelir. Bu yüzden gaz seviyesinin LEL değerine ulaşmadan önce algılanıp mahalde gerekli önlemlerin alınması gereklidir.
Alt alarm ve üst alarm seviyeleri mahalin yapısına, mahaldeki hava sirkülasyonuna, gaz kaçağı riskinin boyutuna vb. parametrelere göre değişkenlik gösterebilmektedir. Bununla birlikte alarm seviyeleri ve alarm durumunda yapılacaklarla ilgili aşağıdaki örnek verilebilir:
Örneğin: Ortamdaki metan gazı LEL seviyesinin %20 ‘sine ulaştığında gaz dedektörü alt alarm durumuna geçerek havalandırma sistemini çalıştırabilir. Böylece mahaldeki metan gazı seviyesi düşürülerek patlama önlenmiş olur. Eğer havalandırma sisteminin çalıştırılması gaz seviyesinin artışını engellemez ve metan gazı ortamda %40 LEL seviyesine gelirse gaz dedektörü üst alarm durumuna geçer. Bu noktada tehlikenin olduğu mahaldeki işlemlerin durdurulması ve acil tahliye gibi önlemlerin alınması gerekir.
Ortamdaki patlayıcı gazların LEL seviyelerinin belirli bir yüzdesine ulaştığında gaz dedektörlerinin algılama yapması ve gerekli önlemlerin alınması için tetiklemeler yapması gerektiğinden bahsettik. Peki hangi tip gaz dedektörünü kullanacağız? İkinci yazımda patlayıcı gazların algılaması için kullanılan sensör çeşitlerinden bahsedeceğim.
KAYNAKLAR:
1. Uğurlu, Ö. “Endüstriyel Tesislerde Yangın ve Gaz Algılama Sistemleri-I”
2. Uğurlu, Ö. “Endüstriyel Tesislerde Yangın ve Gaz Algılama Sistemleri-II”
3. Crowcon Talking Gas Teknik Dokümanları
4. Çalışanların Patlayıcı Ortamların Tehlikelerinden Korunması Hakkında Yönetmelik Resmi Gazete Tarihi: 30.04.2013 Resmi Gazete Sayısı: 28633
5. Muhtemel Patlayıcı Ortamda Kullanılan Techizat ve Koruyucu Sistemler Hakkında Yönetmelik Resmi Gazete Tarihi: 30.06.2016 Resmi Gazete Sayısı: 29758