f Havalandırma Katsayısı: f: 1 Çok İyi Havalandırma 2 3 4 5 Çok Kötü Havalandırma Havalandırma Katsayısı 1 – 5 arası bir katsayıdır. Havalandırma çok iyi ise f havalandırma katsayı 1 alınır. Çok Kötüyse 5 alınır. Havalandırmanın durumuna göre ara katsayılar ( 2, 3, 4 ) seçilebilir. Katsayıyı büyük almak sizi emniyetli tarafta tutar. Ele aldığınız tesisin havalandırma performansı konusunda emin değilseniz, emniyetli tarafta kalmak daha doğru olur. V z : Teorik Hacim V z = f * V k V0 Değerlendirilen boşalmanın yakınındaki fiili m 3 havalndırmaya tabii toplam hacimdir Açık havaya açılan boşalma yerleri için V O =3400 m 3 alınır. Diğer durumlarda kaçağın bulunduğu odanın (Kapalı alanın) hacmi alınır. ( dV/dt) min = ( dG/ dt ) max * T k * LEL m * 293 Vk = ( dV/dt) min C C : Birim zamandaki hava değişim sayısı C= (dV o /dt) V o
26
Embed
f: 1 Çok İyi Havalandırma - Anadolu OSGB Ankara, Anadolu İş … · 2017-02-04 · P C = P 0*(ɣ+1) ɣ/(ɣ-1) 2 P C Kritik Basınç P 0 Kabın dışındaki basınç ɣ Adyabatik
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
f Havalandırma Katsayısı:
f: 1 Çok İyi Havalandırma
2
3
4
5 Çok Kötü Havalandırma
Havalandırma Katsayısı 1 – 5 arası bir katsayıdır. Havalandırma çok iyi ise f
havalandırma katsayı 1 alınır. Çok Kötüyse 5 alınır. Havalandırmanın
durumuna göre ara katsayılar ( 2, 3, 4 ) seçilebilir. Katsayıyı büyük almak sizi
emniyetli tarafta tutar. Ele aldığınız tesisin havalandırma performansı
konusunda emin değilseniz, emniyetli tarafta kalmak daha doğru olur.
Vz : Teorik Hacim
Vz = f * Vk
V0 Değerlendirilen boşalmanın yakınındaki fiili
m3 havalndırmaya tabii toplam hacimdir
Açık havaya açılan boşalma yerleri için VO=3400 m3 alınır. Diğer durumlarda
kaçağın bulunduğu odanın (Kapalı alanın) hacmi alınır.
( dV/dt)min= ( dG/ dt ) max * T
k * LELm * 293
Vk = ( dV/dt) min
C C : Birim zamandaki hava değişim sayısı
C= (dVo/dt)
Vo
PC = P0*(ɣ+1)ɣ/(ɣ-1)
2
PC Kritik Basınç
P0 Kabın dışındaki basınç
ɣ Adyabatik genleşmede politropik indeks
PC > P Ses altı hızda gaz yayılması
P > PC Ses hızında gaz yayılması
ɣ = M*CP
M*CP -R
CP Sabit basınçta özgül ısı j/kgK
M Gazın molekül ağırlığı kg/kmol
2. Adım Gaz Yayınımının Ses altımı yoksa ses hızında mı yayıldığının tespitinden sonra bu yayılma oranlarının hesabı yapılmalıdır. Yayınımla ilgili temel kavramlar , aşağıdaki gibidir.
Asgari Volümetrik Hava
(dV/dt) min Akış Oranı (m3/s)
Boşalma Kaynağındaki
(dG/dt)max Azami Oran (kg/s)
Lelm Ye Uygulanan
Emniyet
k Faktörü Tipik Olarak
Sürekli Ve Ana Boşaltma
Dereceleri İçin K=0,25 0,25
Tali Boşalma Dereceleri
İçin K=0,5 0,5
T Ortam Sıcaklığı Kelvin
Ses Hızında Gaz Yayınımında, Gazın Sızıntı Yeri Çıkışındaki Yayınma Hızı Hesabı
VS= (ɣ*R*T/M)1/2 =
m/s
Ses Hızı Altında Gaz Yayınımında, Gazın Sızıntı Yeri Çıkışındaki Yayınma Hızı Hesabı
t=-f/Cln(LELxk/XO)=-1/15ln(14,8x0,5/100)=0.17 saat ( 10 dakika )
Sonuç: Teorik Hacim VZ, ihmal edilebilir bir değere indirilir.
Bu kriterler çerçevesinde ; havalandırmanın derecesi, ele alınan bölgeye ve yayınım kaynağına göre, yüksek ( VZ < 0.1 m3 ) olarak değerlendirilebilir.
Eğer havalandırmanın mevcudiyeti “İyi” ise, ihmal edilebilir durumda bir zone 2 olacaktır.
Ref: Ref: (IEC 60079-10-1, Ed.1.0(2008) MOD)
Havalandırma Derecesinin Belirlenmesi Konusunda Sayısal Örnek-5:
Bu örneklerde XO = %100 olarak kabul edilmiştir. Bu durum hesaplamada kötümser sonuç verebilir. Ancak emniyetli bölgede kalınmasını daha fazla garanti eder.
Hesap no: 5
Yayınımın Karakteristiği;
Alevlenebilir Malzeme Propan Gazı
Propanın Moleküler Kütlesi 44,1 kg/kmol
Yayınımın Kaynağı Kompresör Keçesi
Alt Patlama Limiti 0.0309 kg/m3 ( % 2,1 hacimce)
Yayınım Derecesi İkinci ( Tali )
Emniyet Faktörü, k 0.5
Yayınımın Oranı, (dG/dt)maks 0.02 kg/s
Havalandırmanın Karakteristiği;
Kapalı ortam Koşulları,
Hava değişiminin sayısı, C 2/h, (5,62X10-4/s)
Havalandırma Kalite faktörü, f 5 ( Çok kötü havalandırma durumu )
Sonuç: 10 m X 15 m x 6 m boyutlarındaki bir oda içinde, Teorik Hacim VZ, odanın hacmi VO dan büyük olacaktır. Buna ilave olarak, kalıcılık süreside bir hali uzundur.
Bu kriterler çerçevesinde ; havalandırmanın derecesi, ele alınan bölgeye ve yayınım kaynağına göre, “Kötü” olarak değerlendirilebilir.
Bu durumda alan en iyimser olarak zone 1 olarak sınıflandırılır ve hatta, havalndırmanın durumu na bakılmaksızın zone o olarak değerlendirilebilir. Bu kabul edilemez bir durumdur.Acilen, sızıntı oranını azaltmak için veya kompresör keçe civarına yerel gaz tahliye çıkışı koyarak havalandırmayı önemli ölçüde iyileştirmek için gerek duyulan adımlar atılmalıdır.
Ref: Ref: (IEC 60079-10-1, Ed.1.0(2008) MOD)
Havalandırma Derecesinin Belirlenmesi Konusunda Sayısal Örnek-6:
Bu örneklerde XO = %100 olarak kabul edilmiştir. Bu durum hesaplamada kötümser sonuç verebilir. Ancak emniyetli bölgede kalınmasını daha fazla garanti eder.
Hesap no: 6
Yayınımın Karakteristiği;
Alevlenebilir Malzeme Metan Gazı
Metanın Moleküler Kütlesi 16,05 kg/kmol
Yayınımın Kaynağı Boru Bağlantısı
Alt Patlama Limiti 0.033 kg/m3 ( % 5 hacimce)
Yayınım Derecesi İkinci ( Tali )
Emniyet Faktörü, k 0.5
Yayınımın Oranı, (dG/dt)maks 1 kg/s
Havalandırmanın Karakteristiği;
Dış Ortam Koşulları,
Minumum rüzgar Hızı 0,5 m/s
Hava değişiminin sayısı, C > 3X10-2 / s
Havalandırma Kalite faktörü, f 1 ( Çok iyi havalandırma ( Zaten dış Ortam ) durumu )
Sonuç: Teorik Hacim VZ, ihmal edilebilir değildir.VO hacmi , dış ortam şartları için yapılan kabule göre 3400 m3
alınır.
Bu kriterler çerçevesinde ; havalandırmanın derecesi, ele alınan bölgeye ve yayınım kaynağına göre, “Orta” olarak değerlendirilebilir.
Dış ortam koşullarında, havalandırmanın mevcudiyeti “İyi” dir. Ve bu nedenle, sözkonusun alan zone 2 olarak sınıflandırılır.
Ref: Ref: (IEC 60079-10-1, Ed.1.0(2008) MOD)
Havalandırma Derecesinin Belirlenmesi Konusunda Sayısal Örnek-7:
Bu örneklerde XO = %100 olarak kabul edilmiştir. Bu durum hesaplamada kötümser sonuç verebilir. Ancak emniyetli bölgede kalınmasını daha fazla garanti eder.
Hesap no: 7
Yayınımın Karakteristiği;
Alevlenebilir Malzeme Toluen buharı
Toluenin Moleküler Kütlesi 92,14 kg/kmol
Yayınımın Kaynağı Flanş Arızası 8 flanşta Sızıntı )
Alt Patlama Limiti 0.046 kg/m3 ( % 1,2 hacimce)
Yayınım Derecesi İkinci ( Tali )
Emniyet Faktörü, k 0.5
Yayınımın Oranı, (dG/dt)maks 6X10-4 kg/s
Havalandırmanın Karakteristiği;
Kapalı Ortam Koşulları,
Hava değişiminin sayısı, C 12 / h (3,33 X 10-3 / s
Havalandırma Kalite faktörü, f 2 ( iyi havalandırma durumu )
t=-f/Cln(LELxk/XO)=-2/12ln(1,2x0,5/100)=0,85 saat ( 51 Dakika)
Sonuç: Teorik Hacim VZ, ihmal edilebilir değildir , fakat VO hacmini de aşmamaktadır.
Bu kriterler çerçevesinde ; havalandırmanın derecesi, ele alınan bölgeye ve yayınım kaynağına göre, “Orta” olarak değerlendirilebilir.
Eğer, havalandırmanın mevcudiyeti, 1İyi” ise, alan zone 2 olarak değerlendirilmelidir. Kalıcılık süresi esas alınırsa, zone 2 tanımlaması karşılanacaktır.,
Ref: Ref: (IEC 60079-10-1, Ed.1.0(2008) MOD)
Ölçekli Menzil hesab ve Patlama Etkisi:
Ölçekli mesafe (menzil) hesabı, patlamanın patlama noktasından uzaklığa göre hangi noktada ne etki
yaratabileceğini görebilmek için yapılır.
Z=R/W1/3 şeklinde formülüze edilmiştir.
Burada:
Z: Ölçekli menzil (m/kg1/3)
R: Etkinin hesaplanması istenen mesafe (m)
W: Eşdeğer TNT kütlesi (kg)
Burada bulunan Z değerinden hareketle aşağıdaki formül kullanılarak R mesafede patlamanın
oluşturduğu basınç bulunmaya çalışılır. Buna göre de, bu çalışmanın en başında verdiğimiz
basınç etkisine göre yıkım tablosundan hareketle ele alınan menzil içinde ne gibi bir yıkım
etkisi olacağı kestirilmeye çalışılır.
Log10Ø=∑ ( ) (not formüldeki i indislerini tam yazamadım. C’nin önündeki
alt indis parantezin dışındaki üst indis olacak.)
Bu formüldeki katsayılar için Lees’in 1996 yılındaki yayınladığı makaledeki patlama
parametreleri tablosundaki değerler kullanılır.
Kaynak: Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk Analysis – American İnstitute of
Chemical Engineers – AICHE publishing.
Örnek Senaryo ( Ref: MMO/ Mehmet Gültek – İstanbul Şubesi eğitiminden alınmıştır.): Bir Kimya tesisine; Yer üstü tank sahasında, 12 tonluk tolüen ve yine 12 tonluk ksilen tankı bulunmaktadır. Yer altında ise; 8 tonluk butil akrilat tankı bulunmaktadır. Tankların yükseklikleri 5m dir. Tanklardaki kimyasallar, hava ( pnömatik, patlayıcı ortamda elektrik tahrikli veya içten yanmalı fosil yakıtlı pompalar kullanılmaz ) ile çalışan bir pompa ile üretim tesisine aktarılmaktadır. Kimyasalların taşındığı iletim ve bağlantı boruları 100 mm çapındadır ve işletme basıncı sözkonusu sistemde 5 bardır. Üretim tesisinin bulunduğu bina 8 metre genişliğinde 10 metre derinliğinde ve 8 metre yüksekliğindedir. Binaya patlayıcı ortam oluşmasını önlemek için, saate 5000m3 hava verilmektedir. Üretim tesisinde üzerinde 1600 mm çapında ahşap kapak bulunan 300 000 cm3 lük mikser kazanında üretim yapılmaktadır. Kazanın basıncı atmosfer basıncındadır. Üretim tesisinde bir tane, 3 metre eninde ve 5 metre yüksekliğinde bir araç giriş kapısı vardır. Cephelerde, 32 m2 pencere ve çatıda 2 adet 2,5 m2 yüzey alanına sahip zayıf yapılı duman tahliye kapağı bulunmaktadır. Cephe ve çatı kaplama malzemesi sandviç paneldir. Bu verilere göre bu tesis için bir PKD hazırlanması istenmektedir. Buna göre gerekli PKD’yi hazırlayınız. Bunu aşağıdaki soruların yanıtlarını sırayla hazırlayarak yapabilirsiniz. Sorular: 1)Patlayıcı Ortam oluşturabilecek yerleri belirleyin. a- Madde ve Malzeme listesi b- İşyerindeki yanıcı sıvı ve gazlar tablosunu doldurunuz. c- Patlayıcı ortam sınıflandırma tablosunu hazırlayınız.
Şekil 1
2)Kimyasal Madde Güvenlik paramaetreleri tablosunu doldurunuz a- Politropik İndeks hesaplaması b- İlgili Kimyasalların Molekül ağırlıklarını ve Cp değerlerini bulunuz. 3) Ortam ölçüm tablosunu oluşturunuz. 4)Tehlikeli bölge sınıflandırma tablosunu doldurunuz. a- Yayınım (boşalma) derecelerini belirleyiniz. b- Basıncı hesaplayınız. c- Havalandırma tiplerini belirleyiniz. d- Havalandırma derecelerini belirleyiniz. e- Havalandırma kullanılabilirliğini belirleyiniz. f- zone (bölge) tablosunu oluşturup doldurunuz. g- bölge sınıfını belirleyiniz. 5) Ex Teçhizat listesi uygunluğunu aşağıda verilen bilgilere göre değerlendiriniz (doğrumu seçilmiş, yanlış mı ) ve mikser için etiket bilgisini oluşturunuz. a- Konveyör motoru : Ex II 2G I Ex e IIA T1 Gb
b- Kontrol Panosu : Ex II 2G I Ex e IIB T2 Gb c- Mikser Motoru : ? ( hesap sonuçlarına göre siz belirleyin )
6)Olması gereken açıklık miktarını belirleyin ve mevcut ortamla mukayese ediniz. 7)Öneri listesi oluşturunuz.
Patlama Etkisinin Belirlenmesi:
Kapalı Alanda
- Eşdeğer TNT Modeli
Açık Alanda
- ALOHA ( Areal Locations of Hazardous ) Modeli
Bu modelin internette programı mevcuttur. İsteyen indirip
kullanabilir.
Eşdeğer TNT Modeli:
Bu model, yakıt buharı 4 hava karışımlarının patlaması durumunda ortaya
Somra Bu değerleri kullanarak ele aldığımız sistemdeki her bir gaz için ploitropik indeksi hesaplayalım
ve tablo yapalım.
Politropik İndeks: ɣ PC (Pascal)
Toluen 1,055 1,68X105
Ksilen 1,048 1,68X105
Butil Akrilat 1,035 1,67x105
Daha sonra bulan PC basıncı gaz veya sıvı yayınım olasılığı olan her noktadaki sistem basıncı ile
karşılaştıırlır. PC > P ise yayınım sesaltı hızda gerçekleşir. PC < P ise yayınım ses hızında gerçekleşir.
Yayınımın hız karakteristiği belirlendikten sonra , her yayınım olasılığı olduğu kabul edilen noktada,
yayınım karakteristiğine uygun formüle göre ilgili sıvı/gaz ın yayınım oranı (dG/dt) hesaplanır.
SENARYO HESAPLAMALARI – 2
Örneğimizde çizimi verilen tesiste patlayıcı ortamın oluşabileceği yerleri belirleyelim ve bir tablo
haline getirelim. Depolanan kimyasal miktarı için tablo yapalım. Ölçüm sonuçlarını tabloyalım
Bilgi Notu: Aynı sıcaklıkta buharlaşma basıncı yüksek olan bir kimyasalın uçuculuğu daha yüksek,
kaynama noktası daha düşüktür.
Patlayıcı ortam oluşabilecek bölümler
Bölümlerin Adı Açık alan Kapalı Alan Patlayıcı Ortam Kaynağı Bölge Açıklama
Gaz/sis/Buhar Toz
1 Tank Sahası X Gaz -
2 Yeraltı .tank Bölümü
X Gaz -
3 İmalathane X Gaz -
Hammadde Kodu Kimyasallar Tank Büyüklüğü
1 Numaralı Tank 10- (CAS noları yazılacak) Toluen 12 Ton
2 Numaralı Tank 10- Ksilen 12 Ton
3 Numaralı Tank 10- Butil Akrilat 8 Ton
Fiili Ölçüm Yaptırılması gereken yerler ve ölçülecek değerler
No Ölçüm Yeri
Kimyasal Patlayıcılık Sınırları Ölçüm sonucu % V
Değerlendirme Sıcaklık
OC LEL UEL LEL
(%V) %25 LEL
(% V)
1 Üretim Kapı önü
Ksilen 1,1 7 ……. < < %25 X
2 Tank sahası (Dış alan)
Ksilen 1.1 7
…….. < <%25
X
3 Üretim toluen 1.1 7 ………. < <%25 X
Bu ölçümler akredite
kuruluşlarca yapılır. Ölçümüm yapıldığı
andaki sıcaklık
SENARYO HESAPLAMALARI – 3
Ele aldığımız tesisteki belirlenen kimyasallar için hesabımıza devam edecek olursak, bu kimyasalların “Güvenlik Parametrelerini” tablo haline getireceğiz.
Tablomuzu TS EN 60079-10-1:2009 Tehlikeli Bölge Sınıflandırma Bilgi Sayfası – 1. Bölüm: Yanıcı Madde Listesi ve Karakteristikleri
bölümündeki tablo formatında oluşturacağız.
Ele alınan tesisin adı: xxxxxxxxxxx Referans Çizim: Layout: