BLOG

Tahıl Tozu Patlamaları: Sebepler ve önleyici metotlar

28 Eylül 20235 dk okuma Editör

Derince Limanı’ndaki tahıl terminalinde meydana gelen yıkıcı patlama da dahil olmak üzere son zamanlarda yaşanan bazı vakalar, tahıl işleme operasyonlarının toz patlamaları ve yangınlara karşı güvenliği konusundaki endişeleri artırdı. Bu olaylar, tahıl tozu patlamalarının arkasındaki nedenleri anlamaya ve etkili koruma yöntemleri uygulamaya yönelik acil ihtiyaca işaret ediyor. Bu makale, bu tür patlamalara neden olan faktörleri ve önemli koruma önlemlerini ele alıyor. Bu hususları inceleyerek, tahıl tozu patlamalarına ilişkin farkındalığı ve bilinci artırmayı ve tahıl endüstrisinde daha güvenli uygulamaları teşvik etmeyi amaçlıyoruz.


Derince Limanı’nda bulunan TMO tahıl terminalinde, 7 Ağustos 2023 tarihinde büyük bir toz patlaması meydana gelerek, 10 kişinin yaralanmasına ve 2 kişinin hayatını kaybetmesine sebep oldu. Soruşturmalar devam etse de bu olayın bir tahıl tozu patlaması olduğu ön incelemelere göre tahmin edilmiş durumda. Bu olaydan yaklaşık iki hafta önce de Brezilya’nın kuzeyinde bulunan bir tahıl terminalinde benzer bir toz patlaması yaşandı ve 8 kişi hayatını kaybetti, 11 kişi yaralandı. Aynı dönemde, 11 Ağustos 2023 tarihinde ise Fransa La Rochelle Limanı’nda bulunan tahıl terminalinde, tahıl taşıyan konveyörlede başlayan bir yangın, silolara sıçrayarak dört siloda büyük zarara yol açtı. Son zamanlarda oluşan bu olaylar, tahıl işletmelerinde olası toz patlaması risklerini gözler önüne sermiştir. 

Purdue Üniversitesi Tarım Araştırması Grubu’na göre, 2022 yılında ABD’de 9 farklı tahıl işletmesinde tahıl tozu patlaması yaşandı. Son on yılı incelemeya alan araştırma, ABD’de senede ortalama 7.8 toz patlaması olayının meydana geldiğini ortaya koydu. Bu patlamaların dağılımı da şu şekilde sıralanmıştır: 1 etanol tesisi, 2 yem fabrikası, 2 tahıl elavatörü, 2 pirinç öğütme tesisi ve 2 tahıl işlemesi.  Bu olaylara bakıldığında, tahıl tozlarının sektör için önemli bir risk olduğu anlaşılmakta ve yeterli miktarda önlemin alınması gerekliliği ortaya çıkmaktadır.

TAHIL TOZU PATLAMALARINA NE SEBEP OLUR? 

Tahıl tozu patlamasının oluşabilmesi için şu şartların bir arada oluşması gereklidir:

  1. Yeteri miktarda toz halinde malzeme
  2. Bu yanıcı toz malzemenin havada dağılmış ve asılı olduğu bir durum
  3. Kapalı bir ekipman veya ortam (tozun içinde havada asılı kaldığı ortam)
  4. Tozu alevlendirecek nitelikte bir alev kaynağı
  5. Oksijen kaynağı (hava).  

Bu şartların bir arada oluşması ile son derece hızlı bir şekilde toz patlaması oluşarak ekipmana ve etrafa zarar verecektir. Tipik olarak toz patlaması öncelikle bir ekipman içerisinde başlar ve bağlantılı boru hatlarından veya transfer şutlarından hızla ilerleyerek, bağlantılı ekipmanlarda veya ortamda ikincil toz patlamaları yaratması beklenir. İkincil patlamaların zararlı etkisi, birincil patlamaların kat kat üzerinde olması beklenir. Yaşanan son olaylar,  tahıl işletme sahiplerinin tesislerinde oluşması muhtemel toz patlamalarına karşı yeterli miktarda koruyucu önlemler alması gerekliliğini ortaya koymuştur.

HANGİ MALZEMELER TOZ PATLAMASI RİSKİ TAŞIR? 

Tahıl tesislerinde kullanılan bir çok malzeme yanıcıdır. Üretim esnasında proseslerde oluşacak bu tozların bulutları (havada asılı/uçuşur halde olduğu zamanlarda) toz patlaması riskleri yaratacaktır. Tozun parçacık büyüklüğü ve rutubet oranı, alevlenebilirliğini önemli ölçüde etkilyecektir. Tozun rutubet oranı ve parçacık büyüklüğü azaldıkça, toz patlama hassasiyeti aracaktır ve daha kolay toz patamaları oluşturacaktır. Tahıl sektöründe genellikle kullanılan tahıl tozlarının değerleri aşağıda referans amaçlı paylaşılmıştır.   

İşletmede oluşacak bir toz patlaması durumunda, ekipman içerisinde ani olarak 8 bar basınç oluşacaktır. Bu değer, tipik proses ekipmanlarının mekanik dayanımlarının 10-15 kat üzerinde bir basınç değeridir. Dolayısıyla toz patlamalarının zarar etkisi çok büyüktür.

TAHIL TOZU PATLAMALARINA SEBEP OLAN TUTUŞTURMA KAYNAKLARI NELERDİR? 

 EN1127-1 standardına göre, endüstride 14 farklı tutuşturma kaynağının oluşması mümkündür. İşletmelerin periyodik olarak alev kaynakları risk değerlendirmesi yaparak hangilerinin operasyonlarında oluşabileceğini belirlemesi gereklidir. Tahıl tozu patlamaları araştırma raporlarına göre Tablo 2’deki tutuşturma kaynaklarının tahıl işletmelerinde olması mümkündür:

HANGİ EKİPMANLARDA TAHIL TOZU PATLAMALARI OLUŞABİLİR?

Tahıl terminalleri, yüksek kapasiteli konveyör, elevatör, silo, toz toplayıcı gibi bir çok ekipmanlardan oluşur. Malzemeler şutlar aracılığı ile ekipmanlar arası transfer edilir. Çalışma sırasında bu ekipmanların içlerinde tozların havada uçuşması, dolayısıyla patlayıcı ortam oluşması beklenmelidir (ATEX ZONE21, 20). Aynı zamanda ekipmanlarda oluşan toz kaçakları konveyör tünelleri, elevatör kuyuları ve üretim alanlarında birikerek bu alanları patlayıcı ortam (ATEX ZONE22) sınıfına sokar ve beraberinde ikincil toz patlaması riskleri yaratabilir. Tahıl işletmeleri toz patlamaları üzerine yapılan araştırmalarda , kovalı elevatörler, depolama ekipmanları, öğütme hatları ve toz toplayıcıların daha sık toz patlamalarının yaşandığı ekipmanlar olduğu Tablo 3’te gösterilmektedir.  

TAHIL TOZU PATLAMALARIN KARŞI ALINABİLECEK KORUYUCU VE ENGELLEYİCİ ÖNLEMLER 

Endüstride kabul görmüş yedi farklı koruma/engelleme metodu mevcuttur. Bir çok durumda engelleyici önlemler ve koruyucu önlemler bir arada alınmaktadır. Bu metotlar;

  1. Alev kaynakları kontrolü (engelleme)
  2. Yanıcı tozun azaltılması (temizlik, vakum, toz emiş, toz oluşumu engellenmesi)
  3. Düşük oksijen altında üretim (inert)
  4. Patlama basıncına dayanımlı proses tasarımı
  5. Patlama tahliye kapakları
  6. Patlama sönümleme sistemleri ve 
  7. Patlama yayılmasını engelleyecek izolasyon sistemleri. 

    4,5 ve 6. Maddelerde sıralanan önlemler muhakkak 7 ile birlikte kullanılmalıdır.

Tahıl işletmeleri tarafından alınabilecek önlemleri ise şöyle sıralayabiliriz: 

Kıvılcım algılama ve sönümleme (engelleme)

Buradaki hedef kıvılcım veya sıcak parçacık gibi tozu alevlendirecek alev kaynaklarının oluştukları yerde veya taşıma sırasında erken ve hızlı algılanarak yanıcı /patlayıcı ortama geçmeden bunun söndürülmesini kapsar. Taşıma hatları, transfer şutları gibi yerlerde uygulanır. Tahıl tesislerinde değirmenlerin taşıma hatlarında, toz toplayıcıların giriş boruları üzerinde, kovalı elevator besleme ve döküş şutlarında uygulanırlar. 

Patlama tahliye ve izolasyon sistemi (patlama korunma)

Bu uygulamadaki amaç, toz patlama riski taşıyan ekipman üzerinde olası toz patlamasının basınç ve alevini güvenli bir alana tahliye ederek, oluşan patlamanın bağlantılı hatlardan yayılmasını engellemektir. Tahıl işletmelerinde bir çok durumda ekipmanlar bina içinde bulunduğundan patlama tahliye kapakları kullanımına uygun değildir. Çünkü ortama alevin atılması mümkün değildir. Bu durumlarda üzerinde alev tutucu mekanizma bulunan alevsiz patlama tahliye kapakları kullanılabilmektedir. Alevsiz patlama kapaklarının bir çok tipi mevcuttur. Örnek 3’te, EVN tipi açılır/kapanır yaylı mekanizmaya sahip çok kullanımlı versiyon gösterilmiştir.

Tahıl işletmelerinde uygulanacak tüm patlama korunma ve engelleyici sistemlerinin, üçüncü parti test edilmiş ve ATEX onaylı sistemler olması kritik öneme sahiptir. Bunlar hayatî kritik sistemler olduğundan yüksek güvenilirlikte ve uygun onaylara sahip ekipmanlar olmaldır. Aynı zamanda tüm patlama korunma ve engelleyici sistemler, bu sistemleri yakından tanıyan üreticinin kendi ekibinin parçası olan tasarım mühendisleri tarafından tasarlanması ve sistemlerin bakımlarının sistem üreticisinin saha bakım mühendisleri tarafından yapılması gereklidir.

Doğru tasarlanmış patlama korunma ve engelleme sistemi ile korunan bir tahıl işletmesi, hem çalışanlarına daha güvenli bir ortam sağlayacaktır hem de tesisin plansız uzun süreli duruşlara veya malzeme kayıplarına maruz kalma risklerini önemli ölçüde azaltarak işletmenin sürdürülebilirliğini sağlayacaktır. 

www.ieptechnologies.com.tr 


Makale Kategorisindeki Yazılar
09 Ekim 20135 dk okuma

Taban oluşumu teyit edilmeden yapılacak alımlar riskli

Zafer ERGEZEN Vadeli İşlem ve Emtia Piyasaları Uzmanı Eylül ayında Aralık vadeli buğday fiyatı ...

15 Mart 20217 dk okuma

Çeltik Zararlıları ve Mücadele Yöntemleri