ATEX de KORUYUCU SİSTEMLERİN BELGELENDİRİLMESİ

ATEX 2014/34/EU direktifinde yer alan tanımlara göre:

Teçhizat (Equipment):Üretim, nakliye, depolama, ölçme, kontrol ve enerji dönüşümü ve/veya malzeme işleme için tasarımlanan ve kendi sahip olduğu muhtemel ateşleme kaynağı ile patlamaya sebebiyet verebilen ve ayrı ayrı veya birlikte bulunan

 

Ø  Makineler

Ø  Tertibatlar,

Ø  Sabit veya Mobil Cihazlar,

Ø  Kontrol Bileşenleri, bunların kullanım araçları ve algılama veya önleme sistemleri

 

olarak tanımlanmaktadır. Buna karşılık Koruyucu Sistem (Protective system): “Yeni başlamış” patlamaları “derhal durdurmak” ve/veya “patlama etki alanını sınırlamak” için düşünülmüş olan, bağımsız sistemler olarak kullanılmak üzere ayrı olarak piyasada bulundurulan teçhizat bileşenleri dışındaki cihazları tanımlamaktadır ATEX 2014/34/EU direktifinde yer alan tanıma göre kendi başına bir işlevi olan (autonomous) koruyucu sistemler şunlardır:

Ø  Alev tutucular (flame arrester);

Ø  Patlama Tahliye sistemleri  (Tahliye panelleri, kapıları ve diskleri)

Ø  İzolasyon bariyerleri;

Ø  Patlama bastırma sistemleri

 

Kömür ocaklarında kömür yangınlarını önlemek amacı ile ahşap kalas vb. üzerinde kullanılan yanmaz maddeler(taş tozları) gibi basit ürün( simple product) olarak tanımlanan maddeler her ne kadar yangına karşı koruyucu olarak kullanılırlarsa da direktifin kapsamına girmemektedir. Koruyucu sistemin tasarlanması ve kullanılış amacı patlamaya karşı koruma olmalı en azından kısmen de olsa bu amacı geçekleştirmek üzere montajı yapılıyor olmalıdır

 Koruyucu sistemin işlevinin patlamayı bertaraf etmek veya yayılmasını önleyerek, oluşacak muhtemel tehlikenin etkilerini en aza indirmek gibi bir güvenlik amacı olmalı ve bu nedenle direktifin kapsına dâhil olabilmelidir. Koruyucu sistemin kendisinin bir ateşleme kaynağı olup olmadığına bakılmaz; koruyucu sistemin tıpkı teçhizat için olduğu gibi ATEX direktifinin Annex II sinde Madde 3 ünde yer alan “Temel Sağlık ve Güvenlik Gereklerini” yerine getirip getirmediğine bakılır.

 ATEX 2014/34/EU direktifinin Article 2(2) sinde “Koruyucu Sistem”lerin piyasaya kendi başına bir işlevi olan bir başka deyişle bağımsız sistemler(autonomous systems) olarak sunumu ve bu nedenle de belgelendirme prosedüründe uygulanacak “Uygunluk Değerlendirme” prosedürü Article 13(2) de tanımlanmakta ve Ex işaretlemesinin de Article 16 a göre yapılması öngörülmektedir.

 

“Koruyucu Sistemler” ise bazen işlevleri gereği bir teçhizatın (equipment) ayrılmaz bir parçası olarak piyasaya sürülebilirler. Bu durumda yapılacak uygunluk değerlendirilmesi “koruyucu sistem” ile birlikte bu teçhizatın bir bütün olarak uygunluk değerlendirilmesinin ve Ex işaretlemesinin yapılması gerekmektedir.

Yani ATEX 2014/34/EU direktifinin Article 13 ünde de öngörüldüğü gibi teçhizat grup ve kategorisine göre uygunluk değerlendirilmesi yapılmalı; koruyucu sistem kendi başına ayrıca değerlendirilmemeli ve ayrıca Ex işaretlemesi yapılmamalıdır

 

Sonuç olarak; “teçhizat” (ekipman)bir patlamayı önlemek için tasarlanır, ancak” Koruyucu Sistem” (Protective System), yeni başlamış bir patlamayı önlemek ya da bastırarak devamına engel olmak veya başlamış olan patlamanın etkilerini en aza indirmek amacı ile tasarlanır ve imal edilir

 

Örnek vermek gerekirse; Patlama Tahliyesi (Explosion Venting), pasif ve ekonomik olan bir patlama basıncını düşürme ve tehlikeli olmaksızın engellendiği yöntemdir. Her bir patlama tahliyesi yöntemi belirli bir basınç değerinde açılarak korunan ekipmanın yapısal bütünlüğünün korunmasını sağlar

Patlama tahliyesi yöntemlerinin her biri kullanılacakları yere ve hesaplanan patlama basıncı değerine göre farklı boyutlarda, modellerde ve ölçülerde imal edilebilir En önemli patlama tahliye araçları:

Ø  Hijyen amaçlı sağlık sektöründe kullanılanlar

Ø  Kompozit malzemeden yapılmış olanlar

Ø  Yüksek performanslı ve Özel amaçlı olanlar

Ø  Patlama Tahliyesi aksesuarları

 

Patlama Tahliyesi Uygulamaları (Applications of Explosion Venting)

Patlama Tahliyesi geniş çapta proses teçhizatına uygulanabilmektedir. Uygulanacağı iletim yolunun (borusu) bulunduğu yerin güvenli seçilebilmesi durumuna göre gerek bina içi ve gerekse de bina dışı açık hava uygulamaları da yapılabilmektedir. Patlama Tahliye Cihazları (Explosion Venting Devices) ın belirli uygulama şekilleri aşağıdaki gibidir

Bursting Disc

Patlama Kapağı

Çalışma Dinamiği

Uyulama yerleri

Basıncın yükselmesinin zararlarını önlemek için tüm proses endüstrilerini koruyucu sistem olarak

Gaz Motoru(Gas motor) (Doğal gaz ve/veya biyoyakıt motoru)

Pnömatik Taşıyıcı Teçhizat (Pneumatic conveying equipment)

Toz Toplayıcı (Dust collector)  Değirmen (Mill)

Sektörlere göre Patlama Tahliye Ekipmanı

Püskürtmeli  Kurutucu (SprayDryer)Spray dryers

Silo ve Depolama Teçhizatı (Silos and storage equipment)

Endüstriyel Filtre (Filters and cyclones)

Kovalı Elevatör (Bucket elevators)

Patlama Tahliyesi ile ilgili video alttaki linktedir:

https://www.youtube.com/watch?v=omFwz63CDWs&t=19s

Patlama Yalıtma Sistemleri

(Explosion Isolation Systems)

Patlama Yalıtma - Izolasyonu (Explosion Isolation)

Patlama izolasyonunun amacı patlamanın yayılmasını önlemek ve proseste yer alan diğer kısımları korumaktır

 Silo ve pek çok kapalı hacimdeki teçhizat birbirine borular, pnömatik konveyörlerle veya havalandırma (aspirasyon) hatları ile la bağlantılıdır. Toz patlaması olduğu zaman alev ve patlama basıncı dalgaları

bu kanal ve bağlantılardan prosesin diğer kısımlarına intikal eder. Sıkıştırma olması ve alev jeti bu bağlantı noktalarında patlamanın şiddetini artırır. Meydana gelecek ikincil patlamalar sonunda çok daha

büyük patlama meydana gelmesine yol açar. Patlama izolasyon sistemi patlamanın ve akabinde oluşacak ikincil patlamaların yayılmasını önler. Böylece patlamanın oluşturacağı sonuçlarını en aza indirilmiş

ve prosesin bağlantılı diğer teçhizatı korunmuş olur

 

Patlama Bastırma sistemleri

(Explosion Suppression Systems)

Patlama başlıyor

Patlama yayılıyor

İzolatör harekete geçiyor

Patlamayı Söndürüyor, Yayılmasını Önlüyor

Patlamanın Bastırılması (Explosion Suppression)

Kimyasal patlama bastırma sistemi gaz veya toz patlamasının tüm proses teçhizatının korunması için kullanılan aktif bir yöntemdir. Yöntemin esası patlamanın başladığı basınç yükselmesinin olduğu anda algılanması ve hemen ardından otomatik olarak harekete geçen kimyasal söndürme malzemesi olan püskürtme sistemi ile patlamanın söndürülmesidir. Kimyasal söndürme malzemesi içeren sistemler, aynı zamanda basınç, optik detektör gibi bir  algılama sistemi ile yüksek basınçlı boşama kapasitesine (high rate discharge -HRD) sahip kimyasal konteyner de içerirler. Sistemde deflagrasyon olarak tanımlanan ses hızının altındaki düzeydeki yayılma hızında bir patlama başlar başlamaz, bu patlama başlangıcı optik ya da basınç senyörleri ile algılanarak konteyner içindeki kimyasal söndürücü yüksek basınçta püskürtülerek sistemde patlamanın olduğu noktaya boşaltılır. Boşalmanın sonrasında  bu kimyasal maddenin yayılmasına devam ettirilerek patlamanın proses sisteminin diğer hatlarına yayılması engellenir

Patlama Bastırılması ile ilgili video alttaki linktedir:

 

https://www.youtube.com/watch?v=cjf5JPY64nI&t=1s

Koruyucu Sistemlerin ATEX 2014/34/EU direktifine göre belgelendirilmesi

 

Koruyucu Sistem Tasarım Standartları

TS EN 14373 Patlama Bastırma Sistemleri (Explosion Suppression Systems)

TS EN ISO 14460 Patlamaya Dayanıklı Teçhizat(Explosion Resistant Equipment)

TS EN 14491 Patlama Tahliyesi (Explosion Venting)

 

Koruyucu Sistemle İlgili Uygulama Standartları:

TS CEN/TR 16829 Kovalı Elevatörlerin Yangın ve Patlamalardan Korunması ve Engellenmesi (Fire and Explosion Prevention And Protection for Bucket Elevator)

TS EN ISO 16852 Alevtutucular (Flame Arresters)

ATEX 2014/34/EU Direktifinde Koruyucu Sistemlerle İlgili Yer Alan İlave Gereklilikler

Bu gereklilikler ATEX 2014/34/EU Direktifinin Annex II de Madde3. Olarak belirlenmiş olup şu gerekliliklerden oluşmaktadır:

3.0 Koruyucu Sistemlerin ATEX 2014/34/EU Direktifine göre Belgelendirilebilmesi için ilgili Genel Gerekler

3.0.1. Koruyucu sistemler, patlama etkilerini yeterli güvenlik seviyesine indirecek şekilde boyutlandırılmalıdır

 

Koruyucu sistemlerin boyutları ile ilgili hesaplama ile ilgili video alttaki linktedir:

 

https://www.youtube.com/watch?v=3s1n8_HW3ts

 

3.0.2. Koruyucu sistemler, tehlikeli zincirleme reaksiyonlarından veya sıçramalarından patlamanın yayılmasını önleyecek şekilde veya

yeni başlayan patlamalarda infilaklar olmayacak şekilde tasarımlanmalıdır

3.0.3. Enerji kesilmesi durumunda koruyucu sistemler tehlikeli durumu engellemeye yetecek süreyle çalışabilecek kapasitelerini muhafaza etmelidir.

3.0.4. Koruyucu sistemler dış müdahaleler nedeniyle arızalanmamalıdır

 

3.1. Koruyucu Sistemler le ilgili Planlama ve Tasarım Grekleri:

3.1.1. Malzemelerin özellikleri

Malzemelerin özelliklerine ilişkin olarak, planlama aşamasında dikkate alınacak azami basınç ve sıcaklık,

sıra dışı çalışma şartları ve alevin tahmin edilen ısıtma etkisi altında oluşan bir patlama sırasında beklenen basınçtır.

3.1.2. Patlamalara mukavemet gösterecek veya bastıracak şekilde tasarlanmış koruyucu sistemler, üretilen şok dalgalarına, sistem bütünlüğünü kaybetmeden dayanabilmelidir

3.1.3. Koruyucu sistemlere bağlı aksesuarlar,  çalışma kapasitelerini kaybetmeden beklenen azami patlama basıncına dayanabilmelidir.

3.1.4. Çevre teçhizatındaki ve bağlı olan boru tesisatındaki basınçların yol açtığı reaksiyonlar koruyucu sistemlerin planlama ve tasarımında dikkate alınmalıdır.

3.1.5. Basınç Tahliye Sistemleri

Koruyucu sistemler üzerindeki gerilmelerin yapısal mukavemetini aşma ihtimali varsa, tasarımda çevredeki insanları tehlikeye düşürmeyecek uygun basınç tahliye tertibatları için gerekli önlemler alınmalıdır.

3.1.6. Patlamayı Bastırma Sistemleri

Patlamayı bastırma sistemleri, azami basınç artış oranını ve azami patlama basıncını gerektiği şekilde dikkate alınarak, bir olay vukuunda yeni başlamış bir patlamaya mümkün olan en erken aşamada tepki verecek ve en etkili şekilde durduracak şekilde planlanmalı ve tasarlanmalıdır.

3.1.7. Patlama Dekuplaj Sistemleri (Patlama İzolasyon Sistemleri)

Yeni başlamış patlamalarda, teçhizatın bağlantısını uygun tertibatlarla mümkün olan en hızlı şekilde kesmek için düşünülmüş dekuplaj (bağlantı ayırma) sistemleri tutuşmanın iletilmesine karşı sağlam kalacak  ve çalışma şartları altında mekanik mukavemetini koruyacak şekilde planlanmalı ve tasarlanmalıdır

3.1.8. Koruyucu sistemler, emniyetli çalışmayan teçhizat parçalara malzeme beslemesinin ve enerji girişinin kesilmesi ve bu parçaların durdurulması için uygun bir alarm eşiğine sahip bir devreye bağlanabilmelidir

 

Necdet KARABAKAL

Fizik Yük. Müh

www.necdetkarabakal.com

www.exbelgelendirme.com