Patlayıcı Atmosfer Oluşma Riski Bulunan Mahaller: Koşullar ve Parametreler

Bir alanı gerçekten “patlayıcı atmosfer oluşma riski bulunan mahal” haline getiren nedir? Yalnızca yanıcı maddelerin bulunması yeterli midir, yoksa dikkate alınması gereken başka faktörler de var mıdır?

Basıncın kritik bir eşiği aşacak şekilde yükseldiği ve sıradan bir mahalli potansiyel bir tehlike alanına dönüştürdüğü bir senaryo düşünün. Güvenlik uzmanları ve mühendisler için, bir alanın patlama tehlikesi bulunan mahal olarak sınıflandırılmasına neden olan koşulları doğru anlamak ve bu riskleri azaltmaya yönelik tasarım önlemlerini bilmek kritik öneme sahiptir.

Bu yazıda, tehlikeli alanların belirlenmesinde dikkate alınan faktörleri; patlama basıncı hesabını, yapısal gereklilikleri ve güvenlik açısından önemli tasarım kriterlerini ele alıyoruz.

Bir Mahal Ne Zaman Patlayıcı Atmosfer Oluşma Riski Bulunan Alan Olarak Sınıflandırılır?

Bir mahallin patlama tehlikesi bulunan alan olarak değerlendirilmesinde temel kriter, olası bir patlama sonrasında mahal içinde 5 kPa’nın üzerinde basınç artışı oluşmasıdır.

Bir mahaldeki patlama riski değerlendirilirken, güvenlik uzmanları olası patlamanın en kötü durum senaryosunu dikkate almalıdır. Bu değerlendirme; mevcut en tehlikeli yanıcı madde türünün, patlamaya katılabilecek maksimum madde miktarının ve patlama sonucunda oluşabilecek basınç artışının analiz edilmesini içerir.

Patlayıcı Atmosfer Oluşma Riski Bulunan Mahaller İçin Gereklilikler

Bir mahallin patlama tehlikesi bulunan alan olarak sınıflandırılması, ek yapısal ve yangın güvenliği gerekliliklerini beraberinde getirir.

Madde 221

(1) Patlayıcı odası üzerinde en az alev geciktirici malzemelerden yapılmış ve izdüşümü 75 kg/m²’den fazla olmayan, kirişler, makaslar ve kirişler gibi çatı destek yapısı bileşenleri olmadan sayılan hafif bir çatı kullanılmalıdır.

(2) Bölmeler, damperler ve normal camlı açıklıklar gibi basınç düşürücü (patlamaya dayanıklı) cihazların toplam alanının 0,065 m²/m³ oda hacminden fazla olduğu bir oda için 1. fıkra uygulanmayacaktır.

(3) Patlama olasılığı olan bir odayı diğer odalardan ayıran duvarlar 15 kN/m² (15 kPa) basınca dayanabilmelidir.

Madde 222

(1) Patlama olasılığı bulunan bir oda binanın en üst katında bulunmalıdır. Bu gereklilik kapalı alanlardaki binalar için geçerli değildir.

(2) Devlet İtfaiye Teşkilatının ilgili Bölge Komutanı ile mutabık kalındığı üzere, uygun patlamaya dayanıklı tesisat ve teçhizatın kullanılması şartıyla, (1) numaralı paragrafta atıfta bulunulan tesislerin diğer yerlerine izin verilir.

(3) Binalardan en az birinde patlama riski olan bir oda varsa, dış duvarları arasındaki mesafe 20 m’den az olmamalıdır.

Madde 237

(1) Binalarda, bir kişinin bulunabileceği en uzak noktadan bir acil çıkışa, bir kaçış yoluna veya başka bir yangın bölgesine veya binanın dışına kadar, bundan böyle “kaçış geçidi” olarak anılacak olan ve bina uzunluğunu aşmayan bir geçit sağlanacaktır:

(a) ZL yangın bölgelerinde – 40 m;

(b) zemin üzerinde birden fazla katı olan bir binada yangın yükü yoğunluğu 500 MJ/m²’yi aşan PM yangın bölgelerinde – 75 m;

(c) zemin üzerinde birden fazla katı olan bir binada yangın yükü 500 MJ/m²’den fazla olan PM yangın bölgelerinde ve yangın yükünün büyüklüğüne bakılmaksızın zemin üzerinde bir katı olan bir binada PM yangın bölgelerinde – 100 m.

(2) Patlama riski olan bir odada, paragraf 1(2)’de ve (3)’te belirtilen kaçış geçidinin uzunluğu 40 m’yi aşmayacaktır.

Madde 245.

Yangın bölgesinden tahliye için tasarlanmış merdivenler:

a) Az katlı bir binada (N) ZL II,

b) Orta katlı (SW) bir binada ZL I, ZL II, ZL III veya ZL V,

(c) Yangın yükü yoğunluğu 500 MJ/m²’den fazla olan veya alçak (N) veya orta yükseklikte (SW) bir binada potansiyel olarak patlayıcı bir oda içeren PM

Duman geçirmez kapılarla kapatılmalı ve bir duman algılama sistemi tarafından otomatik olarak etkinleştirilen duman önleme veya duman giderme cihazları ile donatılmalıdır.

Patlama basıncı oluşumu nasıl hesaplanır?

Karbon, hidrojen, oksijen, azot ve halojen atomlarından oluşan moleküllere sahip homojen yanıcı gazlar veya buharlar içeren bir patlama sonucunda mahal içinde oluşan basınç artışı ΔP, ilgili hesap denklemiyle belirlenir:

Yukarıda belirtilen gruba girmeyen yanıcı maddeleri içeren bir patlama sonucunda mahal içinde oluşan basınç artışı ΔP ise ayrı bir hesap denklemiyle belirlenir:

Sembollerin Açıklamaları;

• ΔP: Yanıcı maddeler içeren bir patlama sonucunda mahal içindeki basınç artışı [Pa]
• mmax: Söz konusu mahalde açığa çıkabilecek ve patlayıcı karışım oluşturabilecek yanıcı maddelerin maksimum kütlesi [kg]
• ΔPmax: Kapalı bir hacimde stokiyometrik gaz-hava veya buhar-hava karışımının patlaması sonucu oluşabilecek maksimum basınç artışı [Pa]
• W: Patlama reaksiyonunun seyrini ifade eden katsayı
• V: Mahaldeki serbest hava hacmi [m³]. Bu değer, mahallin toplam hacminden içeride bulunan tesisat, ekipman, kapalı ambalaj ve benzeri elemanların hacminin çıkarılmasıyla elde edilir.
• ρ: Parlama noktasında ve normal çalışma koşullarında yanıcı gazların veya buharların yoğunluğu [kg/m³]
• Cst: Yanıcı gazların ve buharların hacimce stokiyometrik konsantrasyonu

• B: Patlama reaksiyonundaki stokiyometrik oksijen oranı

Sembollerin Açıklamaları;

• nC, nH, nO, nCO₂: Bir gaz veya buhar molekülündeki karbon, hidrojen, oksijen ve ilgili diğer atomların sayısı
• qsp: Yanma ısısı [J/kg]
• P0: Atmosferik basınç. Hesaplamalarda 101325 Pa olarak alınır.
• ρp: T sıcaklığında havanın yoğunluğu [kg/m³]
• cp: Havanın özgül ısısı. Hesaplamalarda 1,01 × 10³ J/kgK olarak alınır.
• T: Hava sıcaklığı [K]