EXPROOF ;
Potansiyel Patlayıcı Ortamlarda kullanılmak amacıyla üretilen Ekipman ve Koruyucu Sistemler (ATEX) Talimatı 94/9/EC. ATEX Kelimesi Fransızca "ATmosphere EXposible" kelimelerinin ilk heceleri kullanılarak meydana getirilmiş olup ex-proof ekipmanlara uygulanacak teknik zorunluluklar gibi yeni yaklaşımları içeren bir talimattır ve 1 Temmuz 2003'den tarihinden itibaren zorunluluk haline gelmiştir.
ATEX talimatındaki gerekli koşulları yerine getiren, CE markası sahibi üretici firmalar ex-proof ürünlerini Avrupa'nın her yerinde ek bir yükümlülüğe tabi olmadan rahatlıkla satabilirler.Aslında bu 450 milyonluk bir insan topluluğunu içeren dünyanın en büyük ortak pazarına ulaşmak anlamına gelmektedir.
ATEX talimatı, şaşırtıcı bir şekilde denizaşırı sabit platformlar, petrokimya tesisleri maden ocakları ve potansiyel patlayıcı ortamların bulunduğu diğer alanları da içeren çok geniş bir yelpazeye yayılmış ekipmanların kullanımını kapsar.Bu tür ekipmanlar için Avrupa pazarının 3 Milyar Euro'ya ulaştığı tahmin edilmektedir.
Yanıcı ve patlayıcı ortamlarda kullanılan Ex-Proof Elektrik Ekipmanı Nedir ve Hangi Alanlarda Kullanılmaktadır?
Alevlenebilir kimyasallar ve petrol ürünlerinin (örneğin metan, alkol, asetilen, doğalgaz...) üretim, işletme, ulaştırma ve depolanmasında ortaya çıkabilecek gaz ve buhar kaçaklarının, atmosferin oksijeniyle birleşmesiyle, patlayıcı bir konsantrasyonu oluşturması kaçınılmazdır. Böylesi bir durumda elektrik enerjisinden doğabilecek, elektrik arkı, statik elektrik ya da aşırı yüzey sıcaklığı, mal ve can güvenliğini tehlikeye sokacak bir patlamaya yol açabilmektedir. Söz konusu tehlikeli ortamlarda kullanılan elektrik ekipmanlarının yapımı ve kullanımı normal sahalardaki uygulamalardan büyük farklılıklar göstermektedir. Bu tür malzemeler, konu ile ilgilenen meslek çevrelerince Ex-Proof (Alev sızdırmaz) elektrik malzemeleri olarak isimlendirilir.
Patlamaya karşı korumanın (EXPLOSION PROTECTION) fiziksel ilkeleri ;
Patlama yanabilir bir maddenin oksijenle ani bir biçimde kimyasal bir reaksiyona girmesi sonucu yüksek miktarda enerjinin açığa çıkmasıdır.Yanabilir maddeler gaz, buhar, duman ve toz halinde bulunabilirler. Ateş veya patlamanın olabilmesi için üç şartın gerçekleşmesi zorunludur. Bu üç unsurdan biri devre dışı bırakılırsa, patlama tehlikesi ortadan kalkar.
1) Patlayıcı madde; Patlayıcı, parlayıcı yanıcı gaz, buhar veya toz.
2) Hava (Oksijen)
3) Enerji, patlamayı ateşleyecek bir kıvılcım yada bir ateşleme kaynağı
Bir atmosfer, eğer insan yaşamı veya çevre için bir tehlike varsa, tehlikeli ya da patlayıcı olarak tanımlanır.
Potansiyel Patlayıcı Ortamlarda kullanılmak amacıyla üretilen Ekipman ve Koruyucu Sistemler (ATEX) Talimatı 94/9/EC. ATEX Kelimesi Fransızca "ATmosphere EXposible" kelimelerinin ilk heceleri kullanılarak meydana getirilmiş olup ex-proof ekipmanlara uygulanacak teknik zorunluluklar gibi yeni yaklaşımları içeren bir talimattır ve 1 Temmuz 2003'den tarihinden itibaren zorunluluk haline gelmiştir.ATEX talimatındaki gerekli koşulları yerine getiren, CE markası sahibi üretici firmalar ex-proof ürünlerini Avrupa'nın her yerinde ek bir yükümlülüğe tabi olmadan rahatlıkla satabilirler.Aslında bu 450 milyonluk bir insan topluluğunu içeren dünyanın en büyük ortak pazarına ulaşmak anlamına gelmektedir.
ATEX talimatı, şaşırtıcı bir şekilde denizaşırı sabit platformlar, petrokimya tesisleri maden ocakları ve potansiyel patlayıcı ortamların bulunduğu diğer alanları da içeren çok geniş bir yelpazeye yayılmış ekipmanların kullanımını kapsar.Bu tür ekipmanlar için Avrupa pazarının 3 Milyar Euro'ya ulaştığı tahmin edilmektedir.
Yanıcı ve patlayıcı ortamlarda kullanılan
Ex-Proof Elektrik Ekipmanı Nedir ve Hangi Alanlarda Kullanılmaktadır?
Alevlenebilir kimyasallar ve petrol ürünlerinin (örneğin metan, alkol, asetilen, doğalgaz...) üretim, işletme, ulaştırma ve depolanmasında ortaya çıkabilecek gaz ve buhar kaçaklarının, atmosferin oksijeniyle birleşmesiyle, patlayıcı bir konsantrasyonu oluşturması kaçınılmazdır. Böylesi bir durumda elektrik enerjisinden doğabilecek, elektrik arkı, statik elektrik ya da aşırı yüzey sıcaklığı, mal ve can güvenliğini tehlikeye sokacak bir patlamaya yol açabilmektedir. Söz konusu tehlikeli ortamlarda kullanılan elektrik ekipmanlarının yapımı ve kullanımı normal sahalardaki uygulamalardan büyük farklılıklar göstermektedir. Bu tür malzemeler, konu ile ilgilenen meslek çevrelerince Ex-Proof (Alev sızdırmaz) elektrik malzemeleri olarak isimlendirilir.
PATLAMA GRUBU I : METAN
PATLAMA GRUBU II A : Propan, bütan, aseton, kereson, hexan, trimat, hylamin, vs..
PATLAMA GRUBU II B : Etilen, karbon monoksit, hidrojen sülfit, etil-, -metil, -eter, vs..
PATLAMA GRUBU II C : Hidrojen, Asetilen ve karbon di sülfit NEC patlayıcı maddelere göre de sınıf ayrımı yapmaktadır. Bunlara CLASS adı veriler.
CLASS I : Patlayabilir gaz ve buharlar.
CLASS II : Patlayabilir tozlar; kömür tozu un ve şeker tozu gibi.
CLASS III : Uçucu tozlar. Normalde tozdan daha iri maddeler. Pamuk tozu, hızar tozu, tekstil liftleri gibi. Bu maddeler patlayıcı değil daha ziyade yanıcı ve yangın tehlikesi içeren maddelerdir. NEC ayrıca aşağıdaki patlayıcı madde gruplarını da tarif etmiştir.
GROUP A : Bu gruba asetilen gazı dahil edilmiştir. Bu gazın hidrojen gazından daha üst gruba alınmasının nedeni “bakır asetilenin” sürtünme ile kolayca ateş almasıdır.
GROUP B : Bu grupta hidrojen gazı vardır.
GROUP C : Alkoller ve eterler
GROUP D : Metan, propan, oktan, dekan vs…
GROUP E,F,G : Toz gruplarıdır.
Aynı patlama özelliğine sahip maddeler aynı gruba alınırlar. Patlama için gerekli olan enerji miktarları ölçülerek grubu tespit edilir. Artık günümüzde bu ölçümler yapılmış bilinen gazlar gruplara ayrılmıştır. Molekül yapıları veya ağırlıkları aynı olan gazlar aynı grupta olabilir. Genelde aynı isimdeki gazlar aynı patlama grubundadır.
GROUP E : Metal tozları. İletken olan ve iletkenliği 100 Ω/cm olan tozlar.
GROUP F : Kömür tozu gibi karbon içeren tozlardır.
GROUP G : Direnci yüksek olan plastik tozları ve benzerleri.
NEC 1984 F grubunu iptal etmiş iletken ve yalıtkan adı altında E ve G gruplarını tanımlamıştır. Çünkü iletken olan grafit tozu aynı zamanda karbondan ibarettir.
EXPROOF PATLAYICI ORTAMLARDA KULLANILAN ELEKTRİK AYGITLARI ve PATLAYICI
ORTAMLARA HAKKINDA GENEL BİLGİ
Petrol, petrol ürünleri, kimya, doğal gaz, kömür madenleri gibi bir çok sanayi kollarında normal çalışma icabı veya arıza ve bakım gibi hallerde (Sızan gazlar veya petrol buharı gibi nedenlerle) patlayıcı ortam ile karşı karşıya kalınmaktadır. Elektrikli aletlerin statik ısınmaları ve çalışmaları icabı çıkardıkları ark ortamı, dolayısı ile sanayi tesisini tehlikeye düşürmektedir. Söz konusu bu gibi patlayıcı ortamlarda kullanılan elektrik aletlerinin yapımı ve kullanımı farklıdır. Bu kitabımızda Elektrik Mühendisi meslektaşlarımıza bu konuda genel bir bilgi verilmeye çalışılmakta ve bu gibi sanayi kollarında çalışan arkadaşlarımıza yardımcı olunacağı umulmaktadır.
Türkiye’de “patlayıcı ortam” ve bu gibi ortamlarda kullanılan elektrik aletleri hakkında İngilizce tabiri olan EXPROOF kelimesi yerleşmiştir ve konu ile ilgilenen meslek çevrelerinde exproof kelimesi ile bilinmektedir. Bu konuda Türkçe yazılmış kaynak yok denecek kadar azdır. Kitabımız konu ile ilgili en son teknik ve hukuki (yasa ve yönetmelik gibi) gelişmeleri içermekte olup, okuyanlara exproof (patlayıcı ortam) hakkında kapsamlı ve doğru bilgi verecektir. Exproof ile ilgilenen meslektaşlarımız kısıtlı bilgileri dolayısı ile bir çok konuyu yanlış bilmekte ve çoğu kez hatalı davrandıklarının farkında olmamaktadırlar. Amerikan ve Avrupa uygulamaları bir birine çok sık karıştırıldığından kitabımız her iki uygulamanın temel görüş ve uygulama ayrılıkları izaha çalışılmıştır. Konu ile ilgili özel bilgi edinmek isteyenler aşağıdaki e-mail adresime de yazabilirler. Patlayıcı, parlayıcı ve yanıcı nitelikteki gaz, toz veya buharın hava ile karışarak patlayıcı kıvama geldikleri yerlere patlayıcı ortam denir. Patlayıcı ortamın kısa tarifi budur.
Patlayıcı ortam oluşması ve tehlike yaratabilmesi için üç unsurun bir araya gelmesi gerekir.
A. Patlayıcı madde; Patlayıcı, parlayıcı ve yanıcı gaz, buhar veya toz
B: Hava (Oksijen)
C: Enerji, patlamayı ateşleyecek bir kıvılcım veya güç kaynağı
kemal.sari@emo.org.tr
a) GAZLAR
Yaygın olarak bilinen patlayıcı gazların en başında, doğal gaz, evlerde kullanılan tüp gaz (LPG) ve kaynak işlerinde kullanılan hidrojen ve asetilen gazları gelir. Önemli patlayıcı gazlar ve özellikleri aşağıdaki tablolarda görülmektedir. Bu gazlar hava ile karıştıklarında patlayıcı hale gelirler ve herhangi bir tetikleme ile (kıvılcım) patlayabilirler. Patlama hava ile karışım oranına bağlıdır. Karışımın bir alt ve bir de üst patlama sınırı vardır. Gazlarla ilgilenenler, alt patlama sınırının İngilizce kısaltması olan LEL ölçümünden bahsederler (LEL= lower explosive limit). Tüm dünyada LEL tabiri kullanıldığı için yazımızda da aynı simge kullanılmaktadır. LEL değeri, alınacak tedbirler için çok önemli bir veridir ve gazların tehlike derecesini (patlama kabiliyeti) belirler. Aynı şekilde gazların üst patlama sınırı UEL olarak adlandırılır. (UEL= upper explosive limit) Patlayıcı maddelerin önemli bir bölümünü karbon-hidratlar oluşturur. Karbon hidratların
fiziksel özelliği karbon ve hidrojen sayısına göre değişir. Alkan adı verilen bu grubun ilk 4 karbonlu elemanı gaz, 11-18 karbonlular akar yakıt (sıvı), 19-40 karbonlular makine yağı ve daha uzun karbon zincirliler zift ve mumları oluşturur
b) SIVILAR
Bilinen, “yanıcı parlayıcı ve patlayıcı” sıvıların başında petrol ürünleri gelir (benzin, benzol, mazot, tiner gibi). Yanıcı sıvılar buharlaşarak hava ile karışıp patlayıcı ortam oluştururlar. Sıvıların buharlaşması ortam sıcaklığına bağlıdır. Patlayabilecek kıvamda (oranda) sıvı buharı oluşturan en düşük sıcaklığa PARLAMA NOKTASI (FLASH POINT) denilir. Bu değer, gazlardaki LEL gibi, alınacak tedbirler için önemli bir veridir ve sıvıların tehlike derecesini belirler. Sıvılar patlama noktalarına göre tehlike sınıflarına ayrılmaktadır. Bu sınıflandırmalar Amerikan NFPA 30 standardına göre yapılmaktadır ve Dünyaya Amerikan uygulaması hakimdir. TS 12820’de yapılan sınıflandırma da NFPA 30 dan alınmıştır.
c) KATI MADDELER, TOZLAR
Tozların havanın oksijeni ile karışımı ya “toz bulutu” halinde veya ince tabaka şeklinde mümkündür. Tozlar genellikle ince bir film şeklinde tesis üzerine yapışık şekilde dururlar. Tesisin ısınmasından veya dışarıdan gelen her hangi bir ısı kaynağı ile yanıcı tozun çok küçük bir bölümü akkor hale gelerek patlamaya neden olabilir. Patlayan bu çok küçük
porsiyon diğer tozları havaya üfleyerek “patlayıcı bir toz bulutu” oluşmasını sağlar. Bu bulut daha da şiddetli patlar ve patlayan bulut yeni toz bulutları oluşmasına yardımcı olacağı için toz patlaması zincirleme bir reaksiyona ve diğer bir deyim ile “yürüyen bir patlama” felaketine dönüşebilir. Toz patlamaları gaz patlamalarından çok daha tehlikeli ve tahrip edicidirler.
Katı maddelerin, lif, yonga, kırpıntı veya toz şeklinde olanları tehlike arz etmekte ve patlayıcı ortam oluşturmaktadır. Çekirdek büyüklüğü yaklaşık 500 _m altında olan ve havada belli bir süre süzülen katı maddeler toz olarak kabul edilmektedir. Patlayıcı tozlar başlı başına ayrı bir konudur kitabımızda bu konunun detaylarına girilmeyecektir.
Tozların tehlike derecesini belirleyen önemli verileri:
- Çekirdek iriliği (M)
- Minimum patlama enerjisi (MEE)
- Azami patlama basıncı (EP) ve
- Patlama şiddeti Kst , hava toz karışımının kapalı bir kapta ürettiği azami basınç değişimidir. Diğer bir tabir ile basıncın zamana göre azami yükselme değeridir. Tozlar için en önemli “tehlike ve tahribat belirleyici değer Kst’ dir.
ATEŞLEME KAYNAKLARI:
“Patlayıcı, parlayıcı ve yanıcı gaz, toz ve buharın” havanın oksijeni ile karıştıklarında patlayabilmeleri için bir enerji kaynağına ihtiyaç vardır. Bu enerji kaynağı genellikle elektrikli aletlerin ark çıkaran kontakları ve ısınan yüzeyleri olmakla birlikte, enerji birikimi ve biriken enerjinin boşalmasına neden olan tüm kaynaklar tehlikeli ortamı patlatabilirler. Örneğin sürtünme dolayısı ile meydana gelen statik elektrik ve yine sürtünerek kıvılcım çıkaran metal parçalar kolaylıkla tehlike kaynağı olabilir. Tehlikeli ortamı ateşleyen başlıca olay ve enerji kaynakları şunlardır: (ignition source)
- Elektrik ark ve kıvılcımı:
Şalterler açılıp kapandıklarında Elektrostatik olarak yüklü elemanlar deşarj olduklarında Kablolar ezilip koptuklarında veya kısa devre olduklarında Herhangi bir kısa devre anında meydana gelen dengeleme akımı gibi olaylarda çıkan ark ve kıvılcım ortamı tehlikeye düşürebilir. Elektrikli aletlerin tamamı ya ark çıkardıklarından veya ısı ürettiklerinde her zaman patlayıcı ortamı tehlikeye düşürebilirler. Bu nedenle, patlayıcı ortamlarda kullanılan elektrikli aletlerde azami itina gösterilip gerekli tedbirler alınmalıdır. Kitabımızın devamında ,konu enine boyuna incelenecektir.
- sıcak yüzeyler: (statik ısı ile patlama). Elektrik aletleri ısınmaları dışında mekanik aletlerin çalışmaları dolayısı ile çıkardıkları ısılar da tehlikeli olabilir. Örneğin sıkışan yatak ve rulmanların aşırı ısınmaları gibi. Bu nedenle patlayıcı ortamda çalışan (yalnızca elektrikli değil) tüm ekipmanlara dikkat etmek gerekir.
- mekanik sürtünme ile çıkan kıvılcım: Hiç kimse patlayıcı gaz bulunan bir ortamda taşlama tezgahı çalıştırmaz. Taşın çıkardığı kıvılcım, patlayıcı ortamı tehlikeye düşürebilir. Sürekli kıvılcım çıkaran bir kaynağı patlayıcı ortamdan elimine etmek kolaydır. Buna karşılık, patlayıcı ortamda bulunan bir çelik konstruksiyonda görülmeyen sürtünmeler (rüzgardan çarpışma gibi) meydana gelebilir. Gaz kaçağı olan bir vananın üzerindeki köşebentlerin rüzgardan birbirlerine çarpması beklenmedik kazalara neden olabilir. Kömür madenlerinde, gazın patlayıcı orana gelmemesine çok dikkat edilir. Havalandırma ile gaz dışarı atılmalıdır. Aksi takdirde patlayıcı kıvamdaki gaz her halükarda patlar.
Elektrik aletlerinin çalışıp çalışmaması önemli değildir. Kazmanın, çekicin, ayakkabı demirinin ucundan çıkan kıvılcımla patlar. Elbisedeki naylon parçaların sürtünmesinden doğan statik elektrikle patlar.
- her nevi statik elektriklenme: Çok tehlike yaratan bir kaynaktır. Akla gelmedik ve düşünmedik yerlerde sorun teşkil eder. Bilhassa kurulu tesislerde bakım dolayısı ile yenileme ve tadilat yaparken bolca yaşanan bir olaydır. Bu nedenle patlayıcı ortamda çalışan bazı tesisler için, sürtünme ile elektriklenmeyen malzeme temin edilir. Örneğin anti statik havalandırma vantüpleri, anti statik firen balataları, anti statik konveyör kayışları gibi. Statik elektriklenme, patlayıcı gaz altında çalışan bir tesiste, mühendisleri uğraştıran bir patlama (tehlike) kaynağıdır. Akar yakıt ve yanıcı tozların doldurma ve boşaltma olaylarında da karşımıza çıkan patlama kaynağı yine statik elektriklenmedir. Yukarıdakiler kadar önemli ve sıkça rastlanmamakla birlikte aşağıda sayacağımız olaylar da patlama kaynağı teşkil ederler.
esnasında etrafa fırlayan akkor haldeki parçacıklar patlayıcı ortamı ateşleyebilir. Bu tip partiküller bilhassa yanıcı tozlar için tehlike arz etmektedirler.
- adiyabatik basınç, şok dalgası: Tüp şeklinde olup, düşük basınçta çalışan aletler patlama kaynağı teşkil edebilirler. Örneğin floresan tüpleri, kırıldıklarında tehlikeli olabilmektedirler. Yalnız bu olay tüpün kırılış şekline bağlıdır. Adiyabatik basınç sıkışması olabilmesi için tüpün ortadan değil ucundan kırılmış olması gerekir.
- yıldırım düşmesi ve elektrikli hava şartları: Yıldırım çok yüksek enerji içerdiğinden düştüğü yerde yalnızca patlayıcı ortamı ateşleme ile kalmaz, tesiste mekanik tahribata ve yangına neden olur. Elektrikli hava şartları, yani elektrik yüklü bulutlar metal kaplı depolarda (influenz olayı) elektrostatik yüklenmelere neden olur. Örneğin üstü çinko kaplı bir saman deposu veya hububat silosu bu nedenle yanabilir. İyi bir topraklama yapılarak metal yüzeylerin yer yüzü
ile aynı potansiyelde olması sağlanır.
- parazit akım, katodik koruma: Elektrikli raylar ve diğer “topraklı elektrik besleme akımı” taşıyan benzeri tesislerde, örneğin katodik koruma uygulanan ekipmanlarda parazit akımları oluşur. Bu akımlar topraklama noktaları arası gerilim farkı yaratabilir ve bu gerilim farkı da ark çıkmasına neden olabilir. Bu nedenle patlayıcı madde taşıyan borularda paslanmaya karşı katodik koruma uygulanırken, EŞ POTENSİYEL topraklamaya dikkat edilir, ki topraklama noktaları arası gerilim farkı oluşmasın. Örneğin conta ile izole edilmek zorunda kalınan boru kısımlarının, cıvata ile metalik bağlantısı olmasına rağmen, bakır bir levha ile ilaveten bir birlerine irtibatlanmaları gibi.
- ultrasonik ses dalgaları: 20 kHz ve üzeri mekanik dalgalar enerji birikimine ve dolayısı ile ısınmaya neden alabildiklerinden, patlayıcı ortamı tehlikeye düşürebilirler. Bu nedenle patlayıcı ortamda çalışması icap eden ultrasonik cihazlar da, elektrikli aksamların yanı sıra , üretilen ses dalgasına da dikkat edilmelidir.
- radyo dalgaları: dalga buyu 10km ile 1m arası olan radyo dalgaları bazı hallerde ısınmalara neden olabilmekte ve dolayısı ile patlayıcı ortamı tehlikeye düşürebilmektedirler.
- mikro dalgalar: Dalga boyu 1m ile 1mm arası olan elektro manyetik dalgalar ısınmalara neden olabilmektedirler.
- Kızıl ötesi ışık (IR): Dalga boyu 1 mm ile 770nm arası olan elektro manyetik dalgalar. Kızıl ötesi ışınla çalışan ölçü aletleri, bil hassa odaklama yaptıklarında, yüzeylerin ısınmasına neden olabilirler.
- Görünür ışık: Dalga boyu 770nm ile 390nm arası olan elektro manyetik dalgalar.
- ultra viole ışınları:Dalga boyu 390 ile 10 nm arası elektro manyetik dalgalar.
- röntgen ve gama ışınları: Dalga boyu 10nm’nin altında olan elektro manyetik dalgalar
- bazı kimyasal reaksiyonlar: Isı üreten bazı kimyasal reaksiyonla da patlayıcı ortamı tehlikeye düşürebilir.
2.4 PATLAMAYA KARŞI ALINAN ÖNLEMLER
“Patlayıcı, parlayıcı ve yanıcı gaz, toz ve buhar” ile çalışmak veya bu maddeleri işlemek zorunda olan iş yerlerinde alınması gereken ilk ve en önemli tedbir, patlayıcı ortam oluşmasını önlemektir. Bu konuda meslek kuruluşlarının tavsiyeleri olduğu gibi “iş güvenliği ve işçi sağlığı” ile ilgili mevzuatın zorlayıcı yaptırım şartları da mevcuttur.
Patlayıcı ortam oluşmasını önlemek için alınan tedbirler iki bölümde incelenmekte olup birinci ve en önemli olanı PRİMER TEDBİRLER dir.
2.4.1 BİRİNCİL (PRİMER) ÖNLEMLER
Hedef, patlayıcı ortam oluşmasını önlemektir. Diğer bir ifade ile, patlama üçgenindeki “A=patlayıcı madde” ve “B=oksijen” ayaklarını bertaraf etmektir. Exproof alet kullanımından önce, patlayıcı ortamlarla ilgili olarak yapılması gereken ilk ve en önemli tedbir BİRİNCİL ÖNLEMLERİ almaktır. Kullanılan sanayi prosesine göre alınacak tedbirler çok çeşitli ve değişkendir. En çok kullanılan, yaygın yöntemleri, ana başlıkları ile aşağıda izah edilmektedir.
1. En çok kullanılan yöntem, üçgenin Enerji ayağını (C) patlayıcı ortamdan uzak tutmaktır. Örneğin transformatör ve şalt merkezleri gibi tesisler, patlayıcı ortam oluşan veya oluşma ihtimali olan yerlerden çok daha uzağa monte edilirler. Petrol ve kimya sanayinde çok uygulanan bir yöntemdir. Prensip, ateşleme kaynağını patlayıcı ortamdan uzak tutmaktır.
2. Havanın oksijenini bir şekilde azaltarak, patlama noktasının altına düşürmek de mümkündür. Bir adı da “inertising” olan bu yöntem bazı proseslerde uygulanabilmekte ve ortama, prosesi etkilemeyen bir nevi ölü gaz (inert gas) pompalanarak, patlayıcı ortam oluşması önlenebilmektedir. Örneğin azot gazı, karbon monoksit veya su baharı pompalanarak oksijen oranı düşürülmektedir. Genelde, havadaki oksijen oranı %10’un altına düştüğünde patlama ihtimali kalmamaktadır.
3. Kullanılan patlayıcı madde oranının “alt patlama sınırının” altında veya “üst patlama sınırını” yukarısında tutulması bazı proseslerde mümkündür. Bu tip proseslerde benzeri bir önlem alınması çok faydalı olabilmektedir.
4. Havalandırma yapılarak patlayıcı gaz veya buharın uzaklaşması sağlanabilir veya patlayıcı kıvama gelmesi önlenebilir. Prosesin durumuna göre havalandırma kendiliğinden tabii bir şekilde olabileceği gibi vantilatörlerle zoraki havalandırma da yapılarak patlayıcı ortam oluşması önlenebilir. Grizulu kömür madenlerinde zorunlu olan bir uygulama yöntemidir. Madenler, hem çalışanların oksijen ihtiyacı ve hem de oluşan metan gazının dışarı atılması için
havalandırılmak zorundadır.
5. Bazı patlayıcı ve yanıcı sıvıların içersine ilave madde katılarak patlama noktası (flash point) yükseltilmekte ve böylece patlayıcı buhar oluşması önlenmektedir.
6. Patlamaya dayanıklı veya patlama tahribatını önleyici dizayn ile de önlem alınabilir. Bu tip önlemler patlamayı tamamen önlemek için değil, tahribatını azaltmak için yapılır. - basınç tahliye vanaları (relief valve) ile patlama anında oluşan basıncın tehlikesiz sahaya yönlendirilmesi sağlanabilir.
- patlamayı bastırma (explosion suppression) tertibatları ile, patlama olur olmaz patlama enerjisini soğutmak ve ilerlemesini önlemek için yapılan tertibatlar mevcuttur. Bilhassa toz patlamasına karşı uygulama alanı bulmaktadır.
7. Patlayıcı gaz veya buhar oluşması “buhar bariyeri” denilen özel tertibatlarla önlenmektedir. Bu yöntem sıvı yakıtlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
2.4.2 İKİNCİL (SEKONDER) ÖNLEMLER
Primer önlemler alınamıyor veya bu önlemlere rağmen patlayıcı ortam ihtimali halen mevcut ise, İKİNCİL önlemlere baş vurulur yani bu ortamlarda tehlikesiz çalışabilecek alet veya ekipman seçimi yapılır. Diğer bir söz ile exproof alet kullanılır. Konumuz da budur ve bundan sonraki bölümlerde İKİNCİL ÖNLEMLER işlenecektir.
3.0. PATLAYICI ORTAMLARIN SINIFLANDIRILMASI
3.1 PATLAYICI BÖLGE veya ZONLARIN TARİFİ
Çalışma ve işletme şartları her iş yerinde ve her sanayi dalında aynı değildir. Her tehlikeli ortama aynı tip aleti yerleştirmek ve tek bir sistem uygulamak ekonomik olmamaktadır. Bu nedenle konunun uzmanları, patlayıcı ortamları tehlike derecesine göre sınıflara ayırmışlardır. Emniyet, güvenlik, işletme ve bakım kolaylığı ve bilhassa ekonomik nedenlerle her ortam için farklı bir uygulama öngörmüşlerdir. Diğer bir deyiş ile, sürekli patlayıcı kıvamda
gaz olan bir yerde alınacak tedbirler ve konulacak elektrik aygıtları ile, “tesadüfen, arada bir ve çok kısa süreli” patlayıcı ortam teşekkül eden bir yerde alınacak önlemler ile çalıştırılacak elektrik aygıtları aynı olamaz. En azından ekonomik olmaları için patlayıcı ortamları sınıflara ayırmak gerekir. Bu sınıflara BÖLGE veya ZON adını verilir. Uluslar
arası adı ZON olduğu için Türkçe’si yerine ZON tabiri kullanılacaktır. Patlayıcı ortamları zonlara ayırmada iki görüş hakimdir. Birincisi kömür sanayinde öncü olan BATI AVRUPA GÖRÜŞÜ ve ZON SİSTEMİ, diğeri de petrol sanayinde öncü olan KUZEY AMERİKAN GÖRÜŞÜ ve DIVISION SİSTEMİ ve uygulamasıdır. Bu gün Batı Avrupa AET olarak bir araya gelmiş ve EN (euro norm) adı altında standartlar yayınlamaktadır. EN standartları üye ülkeler için bağlayıcı olmaktadır. Ülkemiz de AT ye girme çabasındadır. Bu nedenle patlama ile ilgili EN standartları ve AET uygulamaları
bizim için önem kazanmaktadır.
Batı Avrupa görüşü IEC ile aynıdır. (IEC = International Electrical Commission) ve Kuzey Amerika Ülkeleri ve bilhassa ABD hariç, tüm dünya ülkeleri ZON sistemi etrafında birleşmişlerdir.
PATLAYICI ORTAMLAR ÜZERİNE SON GELİŞMELER ve HUKUKİ DAYANAK
1961 yılında Federal Almanya’nın patlayıcı ortamlarla ilgili yeni standart yayınlaması ve kendinden emniyetlilik ile ilgili yeni bir test cihazı açıklaması, var olan uluslar arası yarışma ve rekabeti gün ışığına çıkarmış ve “exproof” ile ilgili kafaları karıştırmaya başlamıştır. Bazı ülkelerin sanayileri sıkıntıya girerken, uluslar arası çalışma ve standartlaşma hızlanmaya başlamıştır. Bir taraftan, Uluslararası Elektroteknik Komisyonu IEC konu üzerine eğilmeye başlamış ve diğer taraftan Avrupa ekonomik topluluğu standartlaşma komisyonu CENELEC de TC31 adında ex-koruma ile ilgili bir komisyon oluşturarak konu üzerine çalışmaya başlamışlardır. CENELEC patlayıcı ortamlarla ilgili ilk standardını 1975 de IEC de 1979 yılında yayınlamışlardır.
Bir yandan IEC diğer yandan CENELEC yeni standartlaşma çalışmaları yaparken uluslar arası düzeyde fikir birliğine varılmaya başlanmış ve ex-koruma alanındaki karmaşa kalkmaya başlamıştır. Uluslar arası gelişmelerin dışında kalan Kuzey Amerika ülkeleri (ABD ve Kanada) 1996’dan itibaren kendi standartlarını değiştirmeye başlamışlar ve IEC’ nin kabul ettiği esaslar çerçevesinde birleşmeye başlamışlardır. Kanada 1988 de ABD 1996 da ZON sistemini kabul etmeye başlamışlardır. ABD henüz diretiyor ise de yakın gelecekte “exproof” anlayışını tamamen değiştirecek ve IEC etrafında birleşecektir. Çünkü ABD li uzmanlar hem IEC ve hem de CENELEC komisyonlarında aktif faaliyet göstermektedirler.
1996 yılına kadar her Avrupa ülkesinin ayrı yasa, standart ve yönetmelikleri var idi ve bağlayıcı olan bunlar idi. 1 Temmuz 2003 den itibaren tüm Avrupa ülkeleri tek bir yasa ve standarda kavuşmuştur. ATEX 100a tabir edilen yeni Avrupa parlamentosu talimatları (directive) 1 Temmuz 2003 tarihinden itibaren yürürlüğe girmiştir. Artık herkes ATEX den söz eder olmuş ve exprotection, exproof, flameproof gibi sözler unutulmaya başlanmıştır.
Firmalar kataloglarında ATEX 100a’ya uyumlu tabirini kullanmaktadırlar. Ex-koruma ile ilgili hukuki dayanağı ATEX 100a, ve ATEX 137 oluşturmaktadır. Bunların neleri kapsadıkları ileriki bölümlerimizde izah edilmeye çalışılacaktır.
Patlayıcı ortamlarla ( exproof ) ilgili standartlar ve uygulamalar bu her iki ATEX talimatlarına uygun olmak zorundadır. Ortak Pazar Ülkeleri kendi ulusal yasa, standart, yönetmelik talimat ve saire gibi konu ile ilgili tüm mevzuatlarını ATEX 100a ve ATEX 137’ye uyumlu hale getirmek zorundadırlar ve de uyumlu hale getirmişlerdir. olmamakta idi. EN normları mevcut olmasına rağmen, mecburiyet yok idi ve ulusal standartlar geçerliliğini koruyordu.
Testleri Almanya’ da BVS ve PTB yapmakta ve sertifika vermekte idi. Bu sertifika yetkili mercilerce onaylandıktan sonra geçerlilik kazanmakta idi. Aynı işi İngiltere de madenler için SMRA diğer sanayi kolları için BASEEFA, yapmakta idi ve halende yeni şekli ile bu görevleri yürütmektedirler. İngiltere’deki organizasyon merkezi bir yapıya sahiptir ve
tamamı HSE’ye bağlıdır. (Health and Safety Exicutive).
1980 den 2003’ kadar:
Avrupa normları gelişmeye başlamış ve uyum mecburiyeti konulmuştur. Her ülke kendi standardını EN ye uygun hale getirmek zorunda kalmıştır. Fakat Avrupa normuna uyumluluk belgesini (conformite) her ülkenin kendi milli kuruluşu veriyor idi. Ayrıca yayınlanan EC talimatları mecburi hale getirilmiş ve ülkelerin ulusal yasaları bunlarla uyumlu hale getirilmeye başlanmıştır. Sertifika işlemi merkezi hale gelmiş, fakat uygulama ve işletme ulusal bazda kalmıştır.
Hangi ortamlarda ne gibi alet kullanılacağı ulusal olarak tayin edilmeye devam edilmiştir. ZON 0 dışındaki aletler için yetkili mercilerden onay almaya gerek kalmamıştır. Avrupa Parlamentosu 23 Mart 1994 yılında ATEX 100a tabir edilen ve resmi adı “directive 94/9/EC” olan bir talimat yayınlamıştır. Bu talimat ortaklık anlaşmasının 100a maddesine dayanılarak çıkarıldığından (serbest ticaret ve serbestçe mal alış verişi ile ilgili madde) ve patlayıcı ortamın Fransızca tabiri olan atmosphere explosible kelimesinden kaynaklanan ATEX 100a tabiri ile anılmaktadır.
ATEX 100a (directive 94/9/EC) ex-korumalı aletlerin imalatı ile ilgilidir ve genellikle imalatçıları kapsamaktadır. Ana metin 16 maddeden ibaret olmasına rağmen ekleri ile birlikte uzunca bir metin oluşturmaktadır. Ülkeler arası yanlış yorumlamaları önlemek için bir de izahat ve açıklama eklenmiştir ve bu hali ile 133 sayfadan oluşmaktadır.
Avrupa Parlamentosu Aralık 1999 yılında kullanıcıları kapsayan “directive 99/9/EC” talimatını da yayınlayarak ex konusundaki son tereddütleri de gidermiş ve böylece Avrupa’da tam bir birlik sağlanmıştır. Bu talimat Ortaklık anlaşmasının 137.nci maddesine dayanılarak çıkarıldığı için ATEX 137 olarak da anılmaktadır. İşyeri güvencesi ve işçi
sağlığını kapsayan bu talimat iş verenleri yani kullanıcıları ilgilendirmekte olup 1 Temmez 2006’ya kadar geçiş süresi tanınmaktadır. ATEX 137, Zon tarifleri gibi exproof ile ilgili bir çok teknik hususları da içermektedir.
1 TEMMUZ 2003 den sonra:
ATEX100a ile ekipman koruma tipleri ve sertifikalandırma tek tip hale gelmiştir. Ulusal bazda onaya gerek kalmamıştır. Artık bir Ortak Pazar ülkesinin verdiği sertifika diğer Ortak Pazar ülkesinde de aynen geçerlilik kazanmıştır. Örneğin Finlandiya’dan alınan bir sertifika Almanya’ da aynen geçerli olmaktadır. Alman yetkililere onaylatmaya gerek yoktur. ATEX137 (99/92/EC) ile uygulama ve işletme de, tek tip hale getirilmiştir. İşçi sağlığı ve iş
yeri güvenliği ile ilgili olan ATEX 137 ulusal uygulamaları kaldırmış ve tüm Avrupa’da birlik sağlamıştır. Patlayıcı ortamlar dışında, yangın ve patlama gibi iş hayatının güvenlikle ilgili tüm konularını kapsayan ATEX 137 uyum çalışmaları ile, bir çok Avrupa ülkesinin çok sayıdaki değişik tip yönetmelikleri tek bir yönetmelik haline gelmiştir. Bu konu ile ilgili uyum çalışmaları, yenilik ve değişimler devam etmektedir.
İŞLETMECİLERE GETİRİLEN YENİLİK ve KÜLFETLER:
01.07.2003 den itibaren kurulacak yeni tesisler için 1. Tehlike analizi raporu (ZON’lara ayırma ve ısı sınıflarını belirleme gibi) 2. Patlamaya karşı koruma analizi (ex-koruma önlemleri dokümanı) 3. Kullanılan aletlerin 94/9/EC talimatına uyumluluk raporu. (conformity) Bulunmak zorundadır. 01.07.2003 de önce kurulan tesisler için
1. 31.12.2005 e kadar tehlike analizi raporu 2. 31.12.2005 e kadar Patlamaya karşı koruma analizi ( ex-koruma önlemleri dokümanı) Hazırlanmış olacaktır. Bu demektir ki eski tesislerde yeni talimata uyumlu hale getirilecektir.
Kategori 3G veya 3D:
Bu kategorideki aletler normal çalışmalarında ortamı tehlikeye düşürmeyecek şekilde dizayn edilmişlerdir. ZON 2 (ZON 22) ortamlarında kullanılabilmektedirler. Üst kategorideki aletler alt kategoride de kullanılabilirler, fakat tersi geçerli değildir. Kategorisi 1 olan bir alet ZON 1 ve 2 de de rahatlıkla kullanılabilir. Fakat kategorisi 2 olan bir alet ZON 0 da kullanılamaz.
5.0 TÜRKİYE’DEKİ MEVZUAT
a) 1475 Sayılı İŞ YASASINA GÖRE
Patlayıcı ortamlarda kullanılan aletlerle ilgili başlı başına bir yönetmelik veya tüzük mevcut değildir. İş güvenliği ve işçi sağlığı ile ilgili mevzuatın içersinde yer almaktadır. İki ayrı tüzük mevcut olup, birincisi “maden ve taş ocakları ile açık işletmelerde alınacak işi sağlığı ve iş güvenliği tedbirleri hakkında tüzük” dür ve kısa adı ile MADEN EMNİYET NİZAMNAMESİ olarak bilinmektedir. En son şekli ile 22.10.1984 tarih ve 18553 sayılı resmi gazetede yayınlanarak yürürlüğe girmiştir. 1950’lerin felsefesine göre hazırlanmış olup, 1984 yılında da elektrikle ilgili pek yeni bir şey getirememiştir. Nizamname bazı aygıtları tarif etmekte, d-, e-, i- tipi gibi aletleri kendince tanımlamaya çalışmaktadır. Halbuki bu gibi konuları “standartlara uygun olması gerek” gibi ifadelerle geçiştirmesi gerekir idi. TSE’nin konu ile ilgili standart yayınlamamış olması bir neden olabilir. Bu tüzük grizu ve kömür tozu bulunan madenlerde ‘alev sızdırmaz” tipte elektrik aleti kullanılmasını ve Bakanlığın yetki verdiği bir test istasyonundan sertifika almış olmasını (madde 289) emretmektedir. Bu koşulun nedeni ise Zonguldak Kömür madenlerinde alev sızmaz aletleri test edip sertifika
veren bir istasyonun kurulmuş olmasıdır. Patlayıcı ortamlarla ilgili ikinci tüzük “parlayıcı, patlayıcı, tehlikeli ve zararlı maddelerle çalışan iş yerlerinde ve işlerde alınacak tedbirler hakkında tüzük” dür ve son şekli ile 24.12.1973 tarih ve 14752 nolu resmi gazetede yayınlanarak yürürlüğe girmiştir. 30 yılı aşkın geçmişi olan bu tüzük hiç tadilata uğramamıştır. Yine maden emniyet nizamnamesinde olduğu gibi 1950’lerin felsefesine göre hazırlanmış olup, daha ziyade Amerikan uygulaması ağır basmaktadır.
Maden emniyet nizamnamesinde olduğu gibi bu tüzük de bazı koruma tiplerini izaha çalışmaktadır (Alev geçirmez = d-tipi koruma, basınçlı gaz ile üflenecek veya asal gaz gibi ifadeleri ile p-tipi korumayı tarife çalışmaktadır). Ayrıca etanş aletlerden bahsetmekte ve bu tip aletlerin kullanımına müsaade etmektedir. ETANŞ tabiri IP54 veya yukarısı koruma anlamına gelir ve o aletin nemli yerlerde kullanılabileceğini ifade eder. Patlayıcı ortam kullanımı ile ilgisi yoktur. Bu tipik bir Amerikan uygulamasıdır ve yine Amerikan uygulamasında olduğu gibi ZON tarifi ve ayırımından bahsetmemektedir. Kondiut kullanımına öncelik vermiş, kablolara da bir açık kapı bırakmıştır. Ülkemizde petrol, petro-kimya ve gaz sanayinin Amerikan ağırlıklı olduğunu unutmamak gerek. Bence her iki tüzük de elektrik aletlerinin detaylı izahatından vazgeçmeli ve bu gibi detayları standartlara bırakmalıdır. Yapılması gereken öncelikle ZON tarifidir. Bu gün TSE patlayıcı ortamlarla ilgili Avrupa Normlarının hemen tamamını yayınlamış ve standartlaşma
açısından (AET’ye giriş hazırlığı dolayısı ile olsa gerek) boşluk bırakmamıştır. Yalnız bu standartlar mecburi değil ihtiyaridir. Ayrıca TSE’nin Ex-korumalı aletleri test eden İzmir’de bir laboratuarı da mevcuttur ve sertifika vermektedir.
b) YENİ İŞ YASASINA GÖRE
22.05.2003 tarihinde, 4857 sayılı yeni iş yasası yayınlanmış fakat eski yasa (1475) yürürlükten kaldırılmamıştır. Bu nedenle 1475’e dayanılarak çıkarılan tüzük yönetmelik ve saire gibi mevzuat yürürlükte kalmıştır. Türkiye Avrupa topluluğuna girme hazırlığında olduğu için bir geçiş dönemi yaşamaktadır. Çalışma Bakanlığı iş hayatı ile ilgili bir dizi
tüzük yayınlamıştır. Bunların içinde ATEX 137’de bulunmaktadır. 26 Aralık 2003 tarihinde ATEX 137 aynen tercüme edilerek “patlayıcı ortamların tehlikelerinden çalışanların korunması hakkında tüzük” adı altında yayınlanmış ve yürürlüğe konulmuştur. Eski tüzükler de aynı anda geçerliliklerini korudukları için şu anda (01.08.2004) uyum ihtiyaridir, mecburi değildir.
ATEX 100a üretim ile ilgili olduğu için bu direktifin tercüme edilerek yayınlanması Çalışma Bakanlığının değil Sanayi Bakanlığının görev sahasına girmektedir. Sanayi ve Ticaret Bakanlığı ATEX 100 a’yı (Directive 94/9 EC) bir yönetmelik olarak 26.10.2002 tarih ve 24919 sayılı resmi gazetede yayınlatarak yürürlüğe koymuştur. ATEX 100a “Muhtemel
Patlayıcı Ortamda Kullanılan Teçhizat ve Koruyucu Sistemler ile İlgili Yönetmelik (94/9/AT)” adı altında yayınlanmıştır.
Directive 94/9 aynen bire bir tercüme edilmiş olup çoğu yerde de ufak tefek hatalar içermektedir. Bence bazı yerlerinde fahiş hatalar da mevcuttur. Örneğin Ek II madde 1.2.9 da “Aleve dayanıklı mahfaza” (Flameproof enclosure) tarifinde olduğu gibi. Yönetmeliği madde madde detayları ile incelemiş değilim. Yalnız benim sizlere tesviyem daime orijinal İngilizce metin ile çalışmaktır. Tercümenin yanlış olduğunu iddia etmek de bence biraz
haksızlık olur. Çünkü bazı maddeler var ki ben kendim hem İngilizce ve hem de Almanca metinleri okuyarak zor anlam çıkarabilmekteyim. En önemli husus ise şudur : ATEX 100a 1994 yılında yayınlandıktan birkaç yıl sonra, her ülkenin kendine göre farklı anlamlar çıkardığı, farklı yorumlarda bulunarak farklı uygulamalarda bulunduğu anlaşılmış ve 1999
(2000 ?) yıllarında açıklayıcı metin yayınlanmıştır. 16 madde ve ekleri ile birlikte yaklaşık 25 sayfadan oluşan Derictive94/9,133 sayfanın üzerinde bir kitapçık halinde yayınlanmıştır. Bu nedenle Türkçe metinleri okurken ve bunlara göre herhangi bir yorum yapılırken tercümenin yanı sıra diğer dildeki metinlere de bakmakta ve şüpheci davranmakta yarar vardır. Önemli olan, yalnızca sizin değil başkalarının da ne anladığıdır. ATEX 100a (Directive 94/9) tüm Avrupa topluluğu ülkeleri için geçerlidir ve herhangi bir AT ülkesinden alınan sertifika tüm topluluk ülkeleri içersinde geçerlidir.
ATEX 100a 1994 yılında yayınlandığında 1996 yılında yürürlüğe girmesi öngörülmüş fakat buna İngiltere itiraz ederek yürürlüğün 2003’e kadar 8 yıl uzatılmasının istemiştir. Gerekçe de, getirilen yeniliklerin İngiliz sanayine 60-100 milyar sterline mal olacağıdır. Sanayi ve Ticaret Bakanlığı tercümeyi yaparken acaba böyle bir şey düşünmüş müdür? Zannetmiyorum. 2002 de yürürlüğe konan yönetmelikte orijinalden farklı olarak yürürlük tarihi 30.06.2003 yerine 31.12.2003 olarak değiştirilmiş, yani 6 ay bir uzatma yapılmıştır. Bizim sanayicimiz için bu süre acaba yeterlimidir. Bence hiç fark etmez. Türk sanayicilerinin hangisi hangi yönetmelik veya tüzüğe uyuyor ki. Büyük kuruluşlar dışındaki sanayinin, patlayıcı gaz dağıtım şirketlerinin, ve saire ATEX denilen şeyden haberleri bile olduğunu sanmıyorum. Ufak şirketlerin hemen tamamı gayri nizami çalışıyor ve bunlara da devlet makamları “sanayi koruma açısından” göz yumuyor. Diğer taraftan “patlayıcı ortamlar” konusunda bilgisi olan iş güvenliği müfettişi sayısı ne kadardır bilinmez. Bu konunun en bariz örnekleri maden işletmelerinde yaşanmaktadır. Grizulu kömür madenlerinde bir patlama olduğunda konu gündeme gelmekte “madenlere exproofmalzeme konulması” istenmekte, fakat aradan birkaç ay geçinde konu unutulup “sümen altı” edilmektedir. Burada birilerini suçlama değil Türkiye gerçeklerini dile getirmek istiyorum. Madalyonun öbür yüzüne bakarsak, exproof malzeme normal ekipmanın 5-10 misli pahalıdır. Bu pahalı
ekipmanları alıp ekonomik üretim yapmak ve “gayri nizami üreticilerle” rekabet etmek kolay değildir. Müfettişler eğer üstlerine giderlerse benim bildiğim kömür madeni işletmelerinin %99’u kapatır gider. “Bağcıyı mı dövmek üzüm mü yemek” gibi bir durum ile karşı karşıya gelinmektedir. Diğer taraftan “gayri nizami” olan yalnızca madenler mi? ve yalnızca patlayıcı ortamları mı?
ATEX EX-PROOF SINIFLAR ve TEKNİK TABLOLAR
Ex-proof Fan Nedir ?
