tasınabilir tanklar

Report
ÖRNEK OLAY 1: Barton Solvents
TAŞINABİLİR TANKLARIN
DOLUMU SIRASINDA STATİK
ELEKTRİK KIVILCIMININ PARLAYICI
SIVIYI TUTUŞTURMASI
KİPLAS, 2012
Kazanın Tanımı
 Olay 29 Ekim 2007 tarihinde öğleden sonra saat 1
sıralarında Iowa eyaletinde bulunan Barton Solvents
fabrikasında, bir dizi patlama ve yangın ile
gerçekleşmiştir. İlk yangın, yanıcı bir solvent olan etil
asetatın 300 galonluk çelik tanka doldurulduğu
esnada ambalajlama alanında başladı (Şekil-1).
Şekil-1: 300 galonluk çelik tankın dolumu
 Operatör tankın üstünde bulunan açıklığa dolum
hortumunu yerleştirdi ve sabit kalması için hortuma çelik
bir ağırlık astı. Dolum işlemine başlamak için vanayı
açtıktan sonra, operatör diğer iş için odaya doğru yürüdü.
Tank dolarken operatör bir patlama sesi duydu ve tankı
alevlerin sardığını, dolum hortumun yere düştüğünü ve
zemine etil asetat döküldüğünü gördü. Tahliyeden önce,
çalışanlar yangın söndürücüler ile yangını söndürmek için
çabaladılar. Yanıcı ve parlayıcı sıvıların büyük bir hacmi
tutuşunca, yangın hızla ahşap çerçeveli depoya yayıldı.
 Kazada bir çalışan hafif yaralar aldı ve bir itfaiyeci ısı ile ilgili
rahatsızlıktan tedavi gördü. Geniş bir duman bulutu,
varillerin patlayıp fırlaması ve enkaz nedeniyle tesisin
etrafındaki işletmeler tahliye edildi. Ana depo binası tahrip
oldu ve iş önemli ölçüde aksadı.
Etil Asetatın Yanıcılığı
 Etil Asetat olay sırasındaki koşullar altında ele alındı ve
ABD Kimyasal Güvenlik ve Tehlike Araştırma Kurulu
(CSB), tank dolum ağzı yakınında tutuşabilen bir
buhar-hava karışımı oluştuğunu belirledi. Çelik ağırlık
içeren dolum ağzı/hortum bağlantısındaki metal bir
bileşen ve tank yüzeyi arasındaki bir statik deşarj
(kıvılcım)
muhtemelen
buhar-hava
karışımını
tutuşturdu.
Bağlantı ve Topraklama
 Bağlantı (Bonding), statik elektrik kıvılcımlarını önlemek
için iletken nesnelerin (örneğin, çelik tank için dolum
tabancası) bireysel elektriksel potansiyellerini eşitlemek
için kablo veya doğrudan temas ile elektrik bağlantısı
yapma işlemidir.
 Topraklama (Grounding), birikmiş statik elektrik, yıldırımlar
ve ekipman hatalarından kaynaklanan elektriği dağıtarak
çalışanlardan ve teçhizattan uzak tutmak amacıyla, iletken
bir cismi (örneğin, tanklar, dağıtıcılar) yeryüzüne
bağlamaktır (Şekil-2)
Şekil-2: Bağlantı ve Topraklama
Dolum Tabancası ve Hortum
 Dolum tabancası ve hortumun (ve çelik ağırlık) çelik
parçaları nedeniyle bağlantı ve topraklama
yapılamadığından, CSB, statik elektriğin muhtemelen
bu parçalar üzerinde biriktiği ve dolum sırasında
dolum ağzı etrafında biriken buharın kıvılcımla
parlaması ile paslanmaz çelik tank gövdeyi
tutuşturduğu sonucuna vardı.
Üstten Dolum
 Barton üstten dolum (sıçramalı dolum) tankları ve bidonları
ambalajlama alanındadır. Muhtemelen dolum ekipmanlarındaki
topraksız metal parçalarda statik yük birikti, çelik tankların dış
yüzeyine sıçrayan kıvılcımlar dolum ağzı etrafındaki tutuşabilen
buharları ateşledi. Uygun bağlantı ve topraklama ya da diğer
önlemler, statik tutuşturma olasılığını azaltmış olacaktı.
 Topraklı bir metal tanka bağlanmış metal bir doldurma başlığı
veya daldırma borusu, statik yük birikimine neden olmayacaktır.
«NFPA 77, Statik Elektrikte Tavsiye Edilen Uygulama», taşınabilir
metal tanklar ve IPC lerin (orta boy konteyner) mümkünse yavaş
bir hız kullanılarak (saniyede 1 m) alttan dolum yapılması ya da
daldırma borusunun yaklaşık 150 mm kadar batırılması
gerektiğini ifade etmektedir. Şekil 3, parlayıcı sıvıların dağıtımı
için dizayn edilmiş metal (iletken) bir dolum başlığı ve hortum
kullanılan bir daldırma borusunu göstermektedir.
Şekil-3: Daldırma borusu
Yangının Ayrılması ve Bastırılması
 Parlayıcı maddelerin deposu ambalaj alanıyla bitişikti. İki alanı
ayıran duvar yangına dayanıklı değildi, depo ve ambalaj alanı
arasındaki yangına dayanıksız kapılar açık bırakılmıştı ve
kendiliğinden kapanan mekanizmayla donatılmamışlardı. CSB,
yangının depo alanına hızla yayılmasının etkili bir ayırma
desteğinin eksikliğinden olduğuna inanmaktadır.
 Yangın ambalaj alanında başladı ve hızlı bir şekilde depoya doğru
yayıldı. Yangından sonra aktif hale geçen depodaki yağmurlama
sistemi ambalaj alanında bir hız kazanmıştı, ancak yangını
söndürmek için yetersiz kalmıştı.
 Eğer ambalaj alanında bir yangın bastırma sistemi kurulsaydı ve
bu alan depodan yangına dayanıklı duvar ve kapılarla ayrılmış
olsaydı, tüm depoya yayılmadan önce bu yangın sönmüş olacaktı
ya da hapsolacaktı.
Parlayıcı Maddelerin Güvenli Taşınması
ve Depolanması İçin Önemli Dersler
1) Dolum başlığı ve hortum gibi ekipmanların ara bağlantıları
ve topraklamaları garantiye alınmalı ve parlayıcı maddelerle
çalışmalar için dizayn edilmelidir.
 Bartonda kullanılan dolum başlığı ve hortum, bağlantı ve
topraklama olmadan dizayn edilmiştir ve parlayıcı, patlayıcı
maddelerle çalışmalar için tasarlanmamıştır.
2) Tankların üstten dolumu sırasında, bağlantı ve
topraklaması yapılmış metal daldırma boruları kullanılmalıdır.
 Tank dolumu için bir daldırma borusunun eksikliği bu
kazada bir neden olmasa da, NFPA 77 tarafından önerilen
topraklanmış metalik daldırma boruları kullanılmalıdır.
3) Parlayıcı maddelerin ambalajlandığı alanlarda yangın
bastırma sistemleri kurulmalıdır.
 Muhtemelen ambalajlama alanındaki yangın bastırma
sistemi,
yangının
depoya
hızla
yayılmasını
engelleyememişti.
4) Parlayıcı maddelerin ambalajlanması, toplu depolama
alanlarından ayrı tutulmalıdır.
 Yangına dayanıklı uygun duvar ve kapılar ile depodan
ayrılması, yangının depoya yayılmasını önlemeye
yardımcı olabilirdi.
ÖRNEK OLAY 2: Barton Solvents
STATİK KIVILCIMIN DEPOLAMA
TANKI İÇİNDEKİ PARLAYICI SIVIYI
TUTUŞTURMASI
1. GİRİŞ
 17 Temmuz 2007 tarihinde saat öğleden önce 09:00
sıralarında, Valley Center, Kansas’da Barton Solvents’in
Wichita Tesisinde bir patlama ve yangın meydana geldi. On
bir kişi ve bir itfaiyeci tıbbi tedavi gördü. Olay, Valley
Center’ın tahliyesine neden oldu (yaklaşık 6000 kişi), tank
merkezi yok oldu ve Barton’un işi durdu. ABD Kimyasal
Güvenlik ve Tehlike Araştırma Kurulu (CSB) tarafından
yapılan araştırmada, ilk patlamanın boya ve vernik
üretiminde kullanılan solvent (nafta) ile dolum yapılan bir
yerüstü depolama tankı içinde meydana geldiği sonucuna
varılmıştır. Ulusal Yangından Korunma Derneği (NFPA)’da
Sınıf IB parlayıcı sıvı 1 olarak geçen Nafta, tankların içinde
tutuşabilen buhar-hava karışımları üretebilir ve düşük
elektriksel iletkenliği nedeniyle tehlikeli seviyelerde statik
elektrik birikimine sebep olabilir.
2. KAZANIN TANIMI
 İlk patlama, tank merkezi şefinin, içinde nafta olan
15000 galon (57 m3) yerüstü depolama tankı içeren
tankerin
son
römork
bölümünde
transferi
başlatmasından hemen sonra gerçekleşti (Şekil 1).
Şekil 1: Nafta tankı ve örnek bir şamandıra fotoğrafı
 Patlama, solvent tankını havaya uçurdu, yanan sıvıdan ateş
ve duman bulutu yükseldi ve tank yaklaşık 40 metre öteye
düştü. Tanıklar patlamayı duydu ve birkaç kilometre öteden
ateş topunu gördüler. Dakikalar içinde, iki tank daha patladı
ve tank merkezini çevreleyen toprağa saçılmış alan içinde
bulunan konsantre içerik hızla büyüyen yangına doğru
yayıldı. Yangın devam ederken, diğer çelik tankların üstleri
(10-12 feet (3-4 m) çapında) aşırı basınçtan fırladı ve
içindekiler tutuştu; tahliye vanaları, borular ve çelik parçalar
bitişikteki ev ve işyerlerine doğru fırladı. Bir tankın üst
kapağı yaklaşık 300 feet (92 m) uzaktaki prefabrik bir eve
çarptı ve bir basınç/vakum valfi yaklaşık 400 feet (120 m)
uzaklıktaki komşu işyerine düştü (Şekil 2 ve 3).
Şekil 2: Tank üstünün eve çarpması
Şekil 3: Basınçlı vakum valfinin komşu işyerine düşmesi
3. PARLAYICI SIVILAR VE STATİK
ELEKTRİK
 Vernik ve boya naftaları ve ayrıca diğer parlayıcı sıvılar
(örneğin, birçok NFPA Sınıf IB Parlayıcılar), normal taşıma
sıcaklıklarında, tankların içinde tutuşabilen buhar-hava
karışımları oluşturabilirler.
 Statik elektrik, sıvıların borular, vanalar ve filtreler
aracılığıyla aktarılması sırasında oluşur. Ayrıca, su veya
havanın sürtünmesi, sıçrama, çalkalanma ve tankın alt
kısmında bulunan askıdaki tortular ile oluşabilir.
 Vernik ve boya naftası ve diğer parlayıcı sıvılar gibi iletken
olmayan sıvılarda statik elektrik yavaşça yayılır, bu yüzden
tankların içinde kıvılcım oluşturabilecek bir tehlikeli statik
elektrik birikme riski oluştururlar.
Statik elektrik ile tutuşabilen yaygın olarak kullanılan parlayıcı
buhar-hava karışımı oluşturabilen parlayıcı sıvılar









Nafta
Siklohekzan
n-Heptan
Benzen
Toluen
n-Hekzan
Ksilen
Etil Benzen
Stiren
4. TEMEL BULGULAR
CSB, ilk patlamanın oluşması için çeşitli kombine faktörler
tespit etmiştir:
 Tank üst kısmındaki boşlukta tutuşabilen buhar-hava
karışımı içeriyordu.
 Dolumun durması ve başlaması ile transfer borularındaki
hava, sediment ve su (tankta mevcut olan), nafta tankı
içinde hızlı bir statik yük birikimine neden oldu.
 Dolum sırasında, tankta bulunan sıvı seviye ölçme
sistemindeki (şamandıra) gevşek bir bağlantı sebebiyle
bağlantı teli muhtemelen koptu ve bir kıvılcım yarattı.
 Normal Bağlantı ve Topraklama Yeterli Olmayabilir!
Parlayıcı sıvıların elleçleme, taşıma ve depolama işini
yapan şirketler, bu sıvıların depolama tanklarında
tehlikeli seviyelerde statik elektrik biriktirebileceğini ve
patlayıcı buhar-hava karışımları oluşturabileceğini
belirlemek için üreticilerle temasa geçmelidirler. Bu
durumda, normal bağlantı ve topraklamanın ötesinde
ekstra önlemler gerekli olabilir.
4.1. Vernik ve Boya Naftasının Yanıcılığı
 CSB, patlama anında tankın içinde tutuşabilen buhar-hava
karışımının mevcut olabileceğini belirlemek için Barton
patlamasıyla ilişkili olan Naftayı analiz etmiştir. Sonuçlar,
yaklaşık 77˚F (25˚C)’ de (olay sırasında naftanın kullanım
sıcaklığı) muhtemelen tankın üst kısmındaki boşlukta
kolayca tutuşabilen bir buhar-hava karışımı içerdiğini ortaya
koymuştur. Statik kıvılcım enerjisi, bu buhar-hava karışımın
tutuşturmak için yeterli olmuştur.
4.2. Şamandıra Tasarımı
 Barton tarafından kullanılan sıvı seviye şamandırasının
tasarımında gevşek bir bağlantının olması, şamandırayı
bağlı olduğu telin bağlantı noktasından yavaşça ayırabilir,
topraklamanın kesilmesi (Bkz. Bölüm 4.3) ve potansiyel bir
kıvılcım oluşmasına (Şekil 4) neden olabilir. CSB, transfer
pompasının durdurulup başlatılması sırasında türbülans ve
köpürme olduğu, bunun yanı sıra hızlı statik yük birikiminin
oluştuğu, aynı zamanda şamandıraya bağlı ölçme telindeki
gevşekliğin, bağlantının ayrılmasına ve kıvılcım oluşmasına
neden olduğu sonucuna varmıştır.
Şekil 4: Şamandıra bağlantısı ve kıvılcımın oluştuğu alan
4.3. Bağlantı ve Topraklama
 Barton’ daki görgü tanıklarına göre, olay sırasında tankerrömork, pompa, boru ve depolama tankının bağlantı ve
topraklaması yapılmıştı. Ancak, yayınlanan güvenlik
kılavuzu, iletken olmayan parlayıcı sıvılarla ilgili tipik
transfer ve depolama işlemleri için uygulanan ölçümlerin
bağlantı ve topraklama için yeterli olmadığını
göstermektedir. İletken olmayan sıvılar statik elektrik
biriktirir ve iletken sıvılara göre daha yavaş yayar, bu
yüzden ilave önlemler gerektirir (Bkz. Bölüm 5).
4.4. Pompalanan Sıvıdaki Statik Birikim
 Barton, tanker römorkunda üç ayrı bölmeden gelen naftayı
tanklara pompalamıştır. Bölmeler değiştirildikten sonra tankerrömorkuna transfer hortumu yeniden bağlandığında tanka
transfer başladığı zaman, dolan boru içinde hava boşlukları
oluşmuştur. Çalışmalar, iletken olmayan sıvıların depolama
tanklarına transferi yapılırken pompalamanın başlamasıyla
birlikte statik elektriğin hızlı bir şekilde biriktiğini göstermiştir. Bu
durumda, tankın içindeki süspanse çökelti ve suyun varlığı ve
hava boşlukları (köpürme) ile statik elektrik birikimi artmıştır.
Buna ek olarak, patlama sırasında tankın yaklaşık olarak %30’ u
dolmuş durumdaydı, dolum sırasında maksimuma yakın
beklenen sıvı yüzey potansiyeli (voltaj) oluşmuştur.
4.5. Malzeme Güvenlik Bilgi Formları (MSDS)
 Barton’da kullanılan naftanın üreticisinin temin ettiği
MSDS, malzemenin statik elektrik yük biriktirebileceğini,
boşalabilir ve birikmiş buharları tutuşturabilir olduğunu
göstermektedir. Ancak, depolama tanklarında tutuşabilen
buhar-hava karışımları oluşturabilen malzemenin, kritik
fiziksel ve kimyasal özellikleri ve tehlikeleri verilmemişti.
Ayrıca, Barton’un patlamayı önlemede kullanacağı referans
rehber
veya
normal
bağlantı
ve
topraklama
uygulamalarının haricinde, herhangi bir önlem listesi de
yoktu. Nafta gibi parlayıcı sıvılarla çalışmalarda patlamaları
önlemek için Malzeme Güvenlik Bilgi Formları (MSDSs)
aşağıdaki yazılanları ile ilgili olmalıdır:
 Malzemenin bir statik elektrik oluşturucu olduğu ve
depolama tankları içinde tutuşabilen bir buhar-hava
karışımı oluşturabileceği uyarıları;
 Bağlantı ve topraklamanın yeterli olmayabileceği;
 Statik elektrik boşalmalarının önlenmesini amaçlayan
yayınlanmış rehberler ve ilave önlemlerin spesifik örnekleri
ve
 İletkenlik test verisi
5. İLAVE ÖNLEMLER
Nafta, toluen, benzen ve heptan gibi parlayıcı sıvıların
elleçleme, taşıma ve depolanma işlemlerini yapan
işletmeler aşağıdaki önlemleri almalıdır:
 Üreticiden ilave rehberlik talep edin
 Tankın üst kısmındaki boşluğa inert bir gaz ilave edin
 Tank seviye şamandırasındaki gevşek bağlantıları
onarın ya da yenisiyle değiştirin
 Bir anti-statik madde ilave edin
 Pompanın akış hızın azaltın
5.1. Üreticiden İlave Rehberlik Talep Etme
 MSDS lerin yeterli olmadığı durumlarda, parlayıcı sıvı transferi
yapan şirketler üreticilerle ya da bir uzmanla iletişime
geçmelidirler.
5.2. Tankın Üst Boşluğuna Yanmaz, Reaktif Olmayan (İnert) Bir Gaz
İlavesi
 Eğer doğru yapılırsa, azot gibi inert bir gaz kullanmak, tankın üst
boşluğunda statik bir kıvılcımın tutuşmaya yardımcı olmasını
yetersiz kıldığı için patlama riskinin azalmasında etkili olur. Ancak
bu uygulama tank içindeki ortamda oksijen yetersizliği yaratması
nedeniyle, rutin denetim ve bakımlar için tanklar açıldığında çok
dikkatli olunmalıdır.
5.3. Tank Seviye Şamandıralarındaki Gevşek Bağlantıları
Onarma veya Yenisiyle Değiştirme
 Seviye ölçüm cihazları ile şamandıraları uygun şekilde
kontrol etmek ve değiştirmek, tank içinde statik kıvılcım
oluşmasını engelleyecektir.
 Şamandıraları değiştirin, böylece düzgün bir bağlantı ve
topraklama yapılmış olur (Bkz. Şekil 6).
 Bir kıvılcım boşluğu oluşturmaya izin verebilecek şamandıra
mekanizmasına bağlı teldeki herhangi bir gevşekliği
ortadan kaldırın.
Şekil 6: Tank seviye şamandırası bağlantı teli
5.4. Anti-statik İlaveler
 Sıvıların iletkenliğini arttıran anti-statik (iletkenlik
arttırıcı) katkılar, statik birikimin azalmasına yardımcı
olur. İşletmeler sadece bu maddelere güvenmek
yerine, özellikle sıvılarda böyle bir katkı maddesinin
uygun ve etkili olup olmadığını belirlemek için parlayıcı
sıvı üreticileriyle temasa geçmelidirler.
5.5. Akış (Pompalama) Hızını Azaltmak
 Çeşitli rehberlerde, tankların içinde tutuşabilir buharhava karışımı oluşturma yeteneğine sahip iletken
olmayan parlayıcı sıvıların, statik tutuşma riskini
minimize etmek için düşük akım hızlarında aktarılması
gerektiği belirtilmektedir.
Dinlediğiniz İçin
Teşekkür Ederim

similar documents