Endüstriyel tesislerde kullanılan yanıcı gazlar, buharlar, sisler ve yanıcı tozlar, belirli koşullar altında hava ile birleşerek patlayıcı bir atmosfer oluşturabilir. Bu tür ortamlar yalnızca petrol, doğal gaz ve kimya tesislerinde değil; boya üretimi, gıda, ilaç, plastik, ahşap işleme, tahıl depolama ve benzeri birçok sektörde ortaya çıkabilmektedir.
Patlayıcı ortamların güvenli şekilde yönetilebilmesi için yalnızca patlamaya dayanıklı ekipman kullanılması yeterli değildir. Öncelikle patlayıcı atmosferin nerede, hangi sıklıkta ve ne kadar süreyle oluşabileceğinin belirlenmesi; ardından kullanılacak ekipmanların ortamın özelliklerine uygun şekilde seçilmesi gerekir.
Bir patlamanın oluşabilmesi için genel olarak üç unsurun aynı anda bulunması gerekir:
Bu üç unsurdan herhangi birinin ortadan kaldırılması veya güvenli sınırlar içinde tutulması, patlama riskinin azaltılmasındaki temel yaklaşımdır.
Yanıcı gaz ve buharların her konsantrasyonda patlaması mümkün değildir. Patlamanın gerçekleşebilmesi için yanıcı maddenin havadaki oranının belirli sınırlar içerisinde olması gerekir.
LEL (Lower Explosive Limit – Alt Patlama Limiti), yanıcı gaz veya buharın havadaki patlama oluşturabilecek en düşük konsantrasyonunu ifade eder.
UEL (Upper Explosive Limit – Üst Patlama Limiti) ise patlamanın meydana gelebileceği en yüksek konsantrasyondur.
LEL değerinin altında karışım yanıcı madde bakımından çok fakir, UEL değerinin üzerinde ise çok zengindir. Bununla birlikte tesis güvenliği açısından yalnızca bu sınırlara güvenilmemeli; proses, havalandırma, kaçak ihtimali ve arıza koşulları birlikte değerlendirilmelidir.
Patlayıcı gaz atmosferinin oluşma sıklığı ve ortamda kalma süresine göre tehlikeli bölgeler üç ana sınıfa ayrılır:
Zone 0: Patlayıcı gaz atmosferinin sürekli, uzun süreli veya sık sık bulunduğu alanlardır.
Zone 1: Normal çalışma sırasında patlayıcı gaz atmosferinin zaman zaman oluşmasının beklendiği alanlardır.
Zone 2: Normal çalışma sırasında patlayıcı gaz atmosferinin oluşmasının beklenmediği; oluşması halinde ise yalnızca kısa süre devam ettiği alanlardır.
Gaz ve buhar bulunan tesislerde tehlikeli bölge sınıflandırması EN IEC 60079-10-1 standardı esas alınarak gerçekleştirilir.
Un, şeker, nişasta, kömür, metal, plastik ve benzeri birçok ürünün ince partikülleri, uygun koşullarda patlayıcı toz atmosferi oluşturabilir.
Zone 20: Patlayıcı toz bulutunun sürekli, uzun süreli veya sık sık bulunduğu alanlardır.
Zone 21: Normal çalışma sırasında zaman zaman patlayıcı toz bulutu oluşması beklenen alanlardır.
Zone 22: Normal çalışma sırasında patlayıcı toz atmosferinin oluşmasının beklenmediği veya oluşması halinde kısa süre devam ettiği alanlardır.
Yanıcı toz ortamlarının sınıflandırılmasında EN IEC 60079-10-2 standardı esas alınır.
Patlayıcı ortam bulunan tesislerde yalnızca elektrik ekipmanları tutuşturma kaynağı oluşturmaz. Risk değerlendirmesinde aşağıdaki kaynaklar da dikkate alınmalıdır:
Bu nedenle patlamadan korunma değerlendirmesi yalnızca elektrik tesisatı üzerinden değil, prosesin ve kullanılan tüm ekipmanın birlikte değerlendirilmesiyle yapılmalıdır.
Patlamadan korunma tedbirleri genel olarak üç seviyede değerlendirilir:
Mümkün olan durumlarda yanıcı maddenin kullanımının azaltılması, kapalı sistemlerin tercih edilmesi, yeterli havalandırmanın sağlanması veya inert gaz uygulamalarıyla patlayıcı atmosferin oluşması önlenebilir.
Patlayıcı ortamın tamamen önlenemediği alanlarda uygun Ex ekipmanın kullanılması gerekir. Kullanılacak cihazın yalnızca “Ex-proof” olması yeterli değildir. Ekipmanın;
uygun olması gerekir.
Patlama ihtimalinin tamamen ortadan kaldırılamadığı proseslerde patlama tahliye sistemleri, patlama bastırma sistemleri, izolasyon ekipmanları, alev tutucular veya yapısal koruma tedbirleri uygulanabilir.
Patlayıcı ortamda kullanılacak ekipmanın uygunluğu yalnızca ekipmanın sertifikalı olup olmadığına bakılarak belirlenemez.
Örnek ATEX / Ex işaretlemesi:
II 2G Ex db IIB T4 Gb
Bu tür bir işaretleme; ekipmanın kullanım alanı, koruma tipi, gaz grubu, sıcaklık sınıfı ve ekipman koruma seviyesi hakkında bilgi verir. İşaretleme bilgileri tesisin tehlikeli bölge sınıflandırması ile birlikte değerlendirilmelidir.
Yanlış ekipman seçimi, sertifikalı bir cihaz kullanılmış olsa dahi tesis açısından ciddi bir tutuşturma riski oluşturabilir.
Patlayıcı ortam oluşma ihtimali bulunan işyerlerinde risklerin sistematik olarak değerlendirilmesi gerekir. Bu kapsamda hazırlanacak Patlamadan Korunma Dokümanı (PKD) içerisinde genel olarak;
değerlendirilmelidir.
Türkiye’de bu konu, Çalışanların Patlayıcı Ortamların Tehlikelerinden Korunması Hakkında Yönetmelik kapsamında ele alınmaktadır.
Patlayıcı ortam güvenliği yalnızca Ex-proof ekipman kullanılmasından ibaret değildir. Güvenli bir tesis için patlayıcı atmosferin oluşabileceği alanların doğru belirlenmesi, Zone sınıflandırmasının yapılması, tutuşturma kaynaklarının değerlendirilmesi ve kullanılacak ekipmanın ATEX gerekliliklerine uygun olarak seçilmesi gerekir.
Doğru gerçekleştirilen tehlikeli bölge sınıflandırması, patlama risk değerlendirmesi, ekipman uygunluk kontrolü ve Patlamadan Korunma Dokümanı çalışmaları, hem çalışan güvenliğinin sağlanması hem de tesisin güvenli ve sürdürülebilir şekilde işletilmesi açısından kritik öneme sahiptir.