Petrol Endüstrisinde Statik Elektrik Tehlikesi

Petrol endüstrisi en tehlikeli sektörlerin başında gelir. Özellikle yangın ve patlama ihtimali çok yüksek olan bu sektörde statik elektrik ciddi bir risk teşkil etmektedir. Bu risklerin detaylarını yazımızda inceleyeceğiz.

A- A+

26.04.2021 tarihli yazı 6196 kez okunmuştur.

Petrol endüstrisindeki ana ateşleme kaynakları alevler, elektrik arkları, sıcak yüzeyler ve statik elektriktir. Statik elektrik, patlamaya sebep olabilecek veya yangın başlatabilecek kıvılcımı üretmesi sebebiyle tehlikelidir. Günümüzde statik elektrikten kaynaklanan riskler hakkında hem sektörlerde yaşanan deneyimlerden hem de araştırmalardan süregelen bir bilgi birikimi vardır.

Çoğu endüstriyel süreç statik elektrik üretebilir. Yanabilir gaz, buhar ve sıvıların bulunduğu ortamlarda statik elektrik yangın ve patlamaya sebep olabilir. Yangın veya patlama riski yüksek olan alanlar tehlikeli bölgelerdir ve “zone” olarak sınıflandırılırlar. Zone sayısı tehlikeli maddenin belirlenen bölgede bulunma olasılığını gösterir.

Şekil 1: Tehlikeli bölgelerin zone sistemiyle sınıflandırılması

► İlginizi çekebilir: Merdivenlerde Yangın Koruması | Siemens

Önemli Terimler

► Parlama Noktası: Tutuşturma kaynağına maruz kaldığında madde buharının tutuşacağı en düşük sıcaklık.
► Parlayıcı Sıvılar: Parlama noktası 37.8°C’nin altında olan sıvılardır.
► Yanıcı Sıvılar: Parlama noktası 37.8°C’nin üzerinde olan sıvılardır.
► Alt Yanma Sınırı: Havadaki en düşük yanıcı buhar veya gaz konsantrasyonudur. Bu konsantrasyonun altındaki karışım yanamayacak kadar zayıftır.
► Üst Yanma Sınırı: Havadaki en yüksek yanıcı buhar veya gaz konsantrasyonudur. Bu konsantrasyonun üstündeki karışım yanamayacak kadar zengindir.
► Yanma Aralığı: Alt sınır ve üst sınır arasında, buhar veya gazın yanmaya en uygun konsantrasyonlarının bulunduğu aralıktır.

Şekil 2: Tehlikeli alanların zone olarak gösterimi

► İlginizi çekebilir: Statik Elektrik Nedir ve Nasıl Oluşur?

Yangın Üçgeni

Yangını başlatmak ve sürdürmek için üç ögeye ihtiyaç vardır: Isı, yanıcı madde ve oksijen. Üç ögeden herhangi biri ortadan kalkarsa yangın söner. Isı, tutuşmanın oluşması ve yanıcı maddenin parlama noktasına ulaşması için gereklidir. Kıvılcım, alev, statik elektrik, güneş ve sıcak işlemler ısı kaynaklarıdır. Ortamda yanıcı madde yoksa ısı ve oksijenin varlığı yangın başlatamaz. Yanma reaksiyonunu sürdürmek için oksijene daimi ihtiyaç vardır. Oksijenle olan bağlantı kesildiği anda yangın söner.

Petrol endüstrisinde yakıt buharı ve havada halihazırda bulunan oksijen üçgenin iki kenarını zaten oluşturur. Statik elektrik eksik olan son ögeyi yani ısıyı tamamlayarak yangın başlatma potansiyeline sahiptir. Özellikle Zone 0 ve Zone 1 bölgelerinde bu risk çok daha yüksektir.

Şekil 3: Yangın Üçgeni

► İlginizi çekebilir: Yangın Algılama ve Alarm Sistemleri Tasarımda Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar

Tehlikeli Bölgelerde Statik Elektrik Birikmesinin Sebepleri

İki nesne birbirine sürtünüp hızlı bir şekilde ayrıldıklarında üstlerinde yük birikebilir. Cisimlerin gövdelerinde biriken yük normalde zararsızdır ama yanabilir sıvı ve gazların bulunduğu Zone diye adlandırdığımız tehlikeli alanlarda yangın veya patlamaya yol açabilecek kıvılcımı oluşturabilir. Statik elektriğin oluşmasına zemin hazırlayan faktörlerden bazıları aşağıda verilmiştir.

► İletkenliği Düşük Sıvıların Borulardan Akması

Benzin, mazot, jet yakıtı gibi iletkenliği düşük petrol ürünlerinin boru ve hortumlardan hızlıca akması, boruların yükü absorbe etmesine sebep olur. Bu şekilde boru statik olarak yüklenir. Yakıt yüksek hızla pompalandığında veya filtre ve valflerden geçirildiğinde biriken yük miktarı artar. İletken olmayan boru negatif yükleri boşaltacak bir yol bulamaz. Dolayısıyla biriken yükler elektrik alan oluşturur ve boruyla farklı potansiyele sahip iletken bir nesne yakınlaşırsa deşarj gerçekleşebilir.

Şekil 4: Boru içinde biriken yükler

► Tank İçinde Oluşan Türbülans

Yakıt ikmali sırasında besleme borusu ile sıvı arasında türbülans meydana gelirse sürtünmeden kaynaklanan statik yük birikimi oluşur. Yükler tankın iç duvarlarında ve yakıtın yüzeyinde birikir.

► Kauçuk Tekerlekli Yakıt Tankerleri

İletken olmayan bir taban üzerinde duran metal tanklar üstten doldurulduklarında statik yük oluşabilir. Yükleme, dolum başlığı ile tankın kapağı arasında gerçekleşir. Yük birikmesi ya dolum sırasında ya da tekerleklerle yer arasındaki sürtünme sonucunda oluşabilir.

► Hortum Başından Fışkıran Sıvılar

Jet nozullar statik yük birikmesine yatkındır. Yüksek akış hızları, tankın içindeki püskürtmeyi artırarak statik yük oluşumunu tetikler. Dolum hatlarında ve boşaltma nozullarında akış hızlarının sınırlandırılmasıyla statik elektriğe karşı önlem alınabilir.

► Yakıt İçinde Yüzen Katı Parçacıklar

Tankların içine çöken çamur ve pas gibi katı parçacıkların tank duvarında statik elektrik oluşturma ihtimali vardır.

► İnsan Faktörü

Tehlikeli alanlarda çalışan insanların üzerinde biriken statik yükler kıvılcım oluşturabilir.

► Su

Yıkama yerleri ve yangın spreyleri yanıcı maddeleri tutuşturmak için yeterli statik elektriği oluşturabilir. Tankların dibine yerleşen su damlacıkları da statik yüklenme sebebidir. Ayrıca itfaiye hortumlarından çıkan köpük statik yüklenmeden dolayı yangın çıkarma potansiyeline sahiptir.

Şekil 5: Alev alan yakıt tankeri

Yanıcı ve patlayıcı sıvılar, gazlar ve buharların bulunduğu ortamlar ufak bir tetiklenmeyle korkunç sonuçlar meydana getirebilir. Statik elektrik bu tehlikelerin ilk adımını oluşturma potansiyeline sahip olduğu için tehlikelidir ve önlem almayı gerektirir. Elektrik kaynaklı yangınlarda su kullanılması çok tehlikelidir çünkü su iletken yapıda olduğu için yangını büyütebilir. Karbondioksitli yangın söndürücüler veya kuru kimyevi tozlu söndürücüleri kullanmak hem elektrik kaynaklı yangınları hem de petrol ürünlerinin sebep olduğu yangınları söndürür. Gerekli yerlerde topraklamanın yapılmasıyla statik yük birikimi önlenebilir.

Kaynak:

► eepower.com
► engineeringtoolbox.com
► fire-risk-assessment-network.com