Endüstriyel Boru Hatları ve Ekipmanlarda “Esnek İzolasyon Ceketlerinin” Pasif Yangın Koruma Sistemleri Dahilinde Uygulanması
Yanıcı ve parlayıcı tehlikeli maddelerin standart süreçlerde kullanıldığı veya depolandığı endüstriyel tesislerde “havuz tipi yangın, jet yangını, patlama ve BLEVE” vakaları her daim olası riskler arasında olup bu vakaların ardından çevre ve insan sağlığını tehdit eden toksik serpintilerin de yaşanması olasıdır.
Bu vakalar genel olarak işletme, bakım veya denetim süreçlerindeki operasyonel hatalardan kaynaklanır. Ancak operasyonel süreçler mükemmele yakın performansla gerçekleştirilse bile “deprem, sel, toprak kayması, vb.” gibi doğal afetlerin tetiklediği büyük endüstriyel kazalar bu tip vakaların ortaya çıkmasına sebep olabilirler.
Her halükârda tesisin kullanım ömrü ne kadar uzunsa olası risk de o kadar artma eğilimi gösterir ve son tahlilde; bu yüksek riskli tesislerin, insan ve çevre açısından %100 güvenli yerler haline gelmeleri esastır.
Yukarıda belirtilen yangın risklerinin asgariye indirilmesi adına endüstriyel tesislerde ciddi çalışmalar yapılmakta ve önlemler alınmaktadır. Yangınla faaliyete geçen ve yangının en hızlı şekilde kontrol altına alınmasını sağlayan “aktif yangın koruma” sistemleri ile beraber yangının yayılımını önlemeyi amaçlayan, meydana geldiği lokasyonda kalmasını sağlayan ve daha zorlu vakaların (jet püskürme, patlama, vb.) oluşmasını engelleyen “pasif yangın koruma” sistemleri bu önlemlerin önemli bileşenleridir.
Bu uygulamalar endüstriyel tesislerdeki kazaların önlenmesi ve etkilerinin azaltılmasını amaçlayan, güncel mevzuata ve programlara uyumlu stratejik planlar dahilindeki çok daha büyük faaliyetlerin bir parçasıdırlar.
İşletmenin kendi bilgi birikimi ile beraber bu tip mevzuat ve benzeri içerikler, tüm çevre ile uyumlu optimum çözümler için gerekli altyapıyı sağlar. Örneğin proses emniyeti konusunda ciddi bir rehber ve regülasyon dokümanı olan SEVESO III Direktifi, tehlikeli maddelerin karıştığı büyük kazaların önlenmesini amaçlar.
Ancak yine de kazalar meydana gelebileceğinden, bu tür kazaların sadece insan sağlığı için değil aynı zamanda çevre için de sonuçlarını sınırlamayı amaçlamaktadır.
Pasif Yangın Koruma “Pasif yangın koruma” (Passive Fire Protection – PFP) sistemleri genellikle belirli bir mimari yapının (bina, depo, vb.) içerisinde yangın geçişlerini önleyen ve bina planını belirli küçük bölgelere (zone) ayırarak yangının hızla yayılmasını önleyen bileşenlerden oluşur.
Endüstriyel tesislerde tank veya eşanjör benzeri ekipmanlar, boru hatları, hat üzerindeki bağlantı elemanları (vana, flanş, vb.), enstrümanlar ve ayrıca taşıyıcı çelik konstrüksiyon (piperack, vb.) bileşenleri PFP sistemleri ile donatılırlar.
PFP sistemleri ile donatılmış tesislerde tahliye ve yangına müdahale için uygun şartlar ve en önemlisi zaman kazanılmış olur. Bu sebeple; rafineriler, petrol platformları, petrokimya tesisleri, kimyasal proses tesisleri ve yanıcı ve/veya parlayıcı akışanların standart süreçlerde kullanıldığı veya depolandığı tüm endüstriyel tesislerde riskin minimize edilmesi veya risk gerçekleşse dahi hasarın minimize edilmesi adına hayata geçirilecek en efektif çözüm PFP sistemleridir.
Pompa ve Aktüatör Uygulamaları Herhangi bir vana üzerinde bulunan kontrol ekipmanı (aktüatör) üzerinde uygulanan PFP sistemleri, ilgili ekipmanın olası bir yangında belirli bir süre dayanmasını ve bu sayede yangının etkisini azaltabilecek hamleler için zaman kazanılmasını sağlarlar.
Örneğin bir aktüatör etrafında vuku bulan havuz tipi yangın veya jet yangını vakalarında öncelikle aktüatör ile ilgili hattaki akışın kesilmesini sağlayacak kadar vakit kazanılmış olur. Aynı örnek bir pompa üzerindeki PFP uygulaması için de simüle edilebilir. Benzer bir yangın senaryosunda ilgili pompanın çalışmayı sürdürebilmesi veya durdurulabilmesi hayati önem taşıyabilir.
Diğer yandan PFP sisteminin kabiliyetine göre bu ekipmanlar söndürme ve benzeri diğer aktif yangın müdahaleleri sayesinde yangından etkilenmeden kurtulabilir ve yangın sonrasında faaliyetlerine devam edebilir.
Elbette ki ilgili ekipmanın güç kaynağı tipine göre elektrik, hidrolik ya da pnömatik bağlantı hatlarının da PFP sistemi kapsamında değerlendirilmesi ve tasarımın bu doğrultuda yapılması şarttır. Esnek izolasyon ceketleri bu tip ekipmanlar için butik olarak üretildiğinden pasif yangın koruma uygulamaları arasında öne çıkar.
Zira sonuç olarak montajı diğer alternatiflere göre son derece kolay olan, rutin bakım işlemleri için kolaylıkla sökülebilen ve yeniden monte edilebilen PFP ceketleri, bakım ekipleri için de son derece kullanışlı bileşenlerdir.
[caption id="attachment_130008" align="aligncenter" width="367"]
Şekil 1: Aktüatör PFP Ceketi[/caption]
[caption id="attachment_130009" align="aligncenter" width="451"]
Şekil 2: Pompa PFP Ceketi[/caption]
Flanşlı Bağlantı Uygulamaları
Bir boru hattı üzerinde iki ayrı boru parçasını veya hat üzerindeki diğer armatürleri sökülebilir olarak dizayn edilmiş bağlantı elemanları olan flanşlar ile bir araya getirmek neredeyse rutin bir uygulamadır. Bir boru sistemi içinde, flanş, bu nedenle, iki eleman arasında kalıcı olmayan bir bağlantı sağlamayı amaçlayan mekanik bir parçadır. Yapısı itibariyle boru sistemi üzerindeki zayıf noktalardır, zira basınç, vibrasyon ve ısı gibi hat dahilinde oluşan etkiler dahi flanşta arızaya sebep olabilir.
Yanıcı / parlayıcı akışkanların, kimyasal olarak agresif ürünlerin veya potansiyel olarak zararlı herhangi bir ürünün geçtiği boru hattı üzerindeki flanşlı bağlantı noktaları, personel güvenliği ve genel olarak tüm sistemin güvenilirliği için bir risk kaynağıdır. Olası bir arıza halinde hattın içindeki akışkan flanş bağlantısından geniş bir etki alanıyla ve yüksek bir kinetik enerjiyle fışkırabilir ve Jet Yangını olarak tanımlanan vakayı başlatabilir.
[caption id="attachment_130011" align="aligncenter" width="264"]
Şekil 3: Flanş Ceketi[/caption]
İçerdiği akışkan ve basınç koşulları itibariyle benzer özelliklere sahip hatlar üzerindeki flanşlı bağlantı noktalarının pasif yangın koruma amacıyla uygun bileşenlerle kaplanmaları gerekmektedir.
Flanşlı bağlantılarda en uygun kaplama seçeneği genellikle esnek izolasyon ceketleridir. Zira PFP tasarımına göre optimum teknik tekstil bileşenleri ile butik olarak imal edilirler ve montajı da çok kolaydır.
Bu sayede erişimi zorlu olan noktalarda uygulanabilecek en uygun PFP uygulaması olup aynı zamanda ısıl izolasyonu da sağlamış olurlar. Hattın ve akışkanın özelliğine ve sistem üzerindeki hassasiyete göre gerekirse drenajlı sızıntı göstergeleri ile donatılırlar, böylelikle olası sızıntıları başlangıç aşamasındayken gözlemleme şansı da doğacaktır.
[caption id="attachment_130012" align="aligncenter" width="807"]
Şekil 4: Drenaj Tapası ve Göstergesi[/caption]
Depolama Tankı Uygulamaları
İçerisindeki akışkan yanıcı/parlayıcı olmasa dahi basınçlı bir depolama ünitesinin etrafında oluşan bir yangın sebebiyle BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion) vakası gerçekleşebilir.
Eğer yanıcı/parlayıcı madde depolanan bir tanktan bahsediyorsak etrafında oluşabilecek bir yangın bu depolama ünitesiyle beraber havuz tipi yangına dönüşebilir. Benzer vakaların önlenmesi ve yangına zamanında müdahale edilebilmesi için bu tip ekipmanları PFP sistemleriyle donatmak gereklidir.
Böylelikle bahse konu ekipman dış kaynaklı bir yangına karşı hem direkt yangın temasından hem de ısı transferi ile içindeki akışkanın basıncının artması tehlikesinden belirli bir süre korunmuş olur.
İzolasyon kabiliyeti de olan esnek ve modüler ceket sistemleri bu tip önleyici uygulamalar için son yıllarda sıklıkla tercih edilmektedirler. Ekipmana özgü olarak tasarlanan ve üretilen bu sistemler yukarıdaki örneklerde de belirtildiği gibi yüksek yangın dayanımı yanında montaj ve ihtiyaç halinde demontaj kolaylığı da sağlar.
[caption id="attachment_130013" align="aligncenter" width="337"]
Şekil 5: Reaktör PFP Sistemi[/caption]
Diğer Uygulamalar Yukarıdaki örneklerdeki sıklıkta ve standardize olmasa da bazı yapısal çelik elemanlarda da esnek izolasyon ceketleri kullanımı söz konusudur. Depo binalarında tehlikeli maddelerin depolandığı özel alanlar veya özel antrepo alanları bu tip uygulamalar için en uygun örneklerdir.
Büyük bir depo alanının içindeki ayrı bir bölgede tutulan malzemelerin etrafındaki yapısal elemanlar için özel olarak tasarlanan modüler ve esnek izolasyon ceketleri sayesinde üstün bir PFP performansı elde edilir.
Böylelikle, tehlikenin gerçekleşmesi durumunda yangının dışarıdan alana veya alandan dışarıya sirayet etmesi belli bir süre için durdurulabilir, müdahale ve tahliye için hayati bir süre kazanılmış olur.
Yapısal çeliklerdeki PFP uygulamalarına diğer bir örnek de “piperack” bileşenleridir. Yangın riski olan bölgelerde bulunan piperacklerin yapısal çelik elemanları üzerindeki PFP uygulamaları modüler ve esnek izolasyon ceketleri ile yapılabilir. Böylelikle, tehlikenin gerçekleşmesi durumunda yangının çelik elemanların mukavemetini etkilemesi, piperack yapısının deforme olması, kısmen veya tamamen yıkılması gibi tehlikeyi daha da artıracak olaylar engellenebilir.
Yapı elemanlarına özgü olarak tasarlanan ve üretilen bu sistemleri üretirken düzensiz parçaların da üretilebilmesi PFP sisteminin bütünselliğini tamamlar ve üstün performansı bu şekilde yakalar. Aynı zamanda modüler olan bu sistemler, PFP uygulamasının gelecekte daha geniş veya daha dar alanlarda yapılmasına karar verildiğinde özet bir tasarım ve varsa az miktarda özel parça üretimi akabinde yeniden kullanılabilirler. Olası korozyon veya benzeri mekanik etkileri gözlemlemek adına sistem bölgesel olarak kısmen veya tamamen sökülebilir, tetkikler ve bakım akabinde yeniden monte edilerek kullanılabilir.
[caption id="attachment_130014" align="aligncenter" width="494"]
Şekil 6: Çelik konstrüksiyon üzerinde PFP Sistemi[/caption]
Yanıcı ve parlayıcı tehlikeli maddelerin standart süreçlerde kullanıldığı veya depolandığı endüstriyel tesislerde yangın riski her zaman var olacaktır ve tesisin özelliklerine göre bu riskler çok değişik sebeplere bağlı olabilirler.
Öncelikle yangının çıkmaması için gerekli tedbirleri almak ve çıkması halinde buna hazırlıklı olmak gereklidir. Genel olarak insan ve çevre güvenliği açısından özelde ise proses güvenliği açısından, tesisteki riskli durumların iyi belirlenmesi, bu risklere uygun önlemlerin bu konuda uzman kişilerce tespit edilmesi, kalite şüphesi olmayan sertifikalandırılmış ürünlerin kullanılması ve tedbirlerin gerektiği şekilde alınması gereklidir.
INSPRO, konusunda uzman ve deneyimli mühendis kadrosu, her senaryoya uygun imalat için gerekli ekipman ve hammadde altyapısı ile endüstriyel tesislerdeki PFP ceket tasarım ve uygulamalarını yapabilmektedir. INSPRO ürünleri jet yangın senaryolarına dair ISO 22899-1 standardı tahtında test edilmiş ve sertifikalandırılmıştır.
Osman Çiçekli
Endüstri Mühendisi
Endüstriyel Boru Hatları ve Ekipmanlarda “Esnek İzolasyon Ceketlerinin” Pasif Yangın Koruma Sistemleri Dahilinde Uygulanması
A Sınıfı İş Güvenliği Uzmanı
INSPRO
