YERALTI KÖMÜR MADENİ OCAKLARINDAKİ MUHTEMEL PATLAYICI ORTAMDA

ALINABİLECEK PATLAYICI ORTAM ALAN SINIFLANDIRILMASINA İLİŞKİN BİR ÖNERİ

Metan gazlı kömür madeni ocaklarında  20.03.2017 gününden itibaren TSE tarafından yayımlanarak zorunlu yürürlüğe giren TS EN ISO/IEC 80079-38:2016 Yer altı maden ocaklarında potansiyel patlayıcı ortamlarda kullanılan donanımlar ve bileşenler standardı geçerlidir. Gerek ATEX 2014/34/EU ve 2006/42/EC Direktifleri için geçerli standarttır.

Ayrıca metan gazlı kömür madeni ocaklarında muhtemel patlayıcı ortamda kurulacak ve kullanılacak elektrikli exproof teçhizatın seçimi ve tesisat özellikleri ile ilgili olarak;

"TS EN ISO/IEC 50628: 2016 Yeraltı Madenlerinde Elektrik Tesisatı Kurulumu"

(Erection of Electrical Installations in Underground Mines)

standardı yayımlanarak 09.12.2016 tarihinden itibaren zorunlu yürürlüğe girmiş bulunmaktadır. Her iki standart da yeraltı kömür madeni ocaklarını grizulu (Metan gazlı) olduğu varsayımından hareket etmektedir.

Metan gazlı yeraltı maden ocaklarının doğası gereği tehlikeli alan sınıflandırılması yapılamaz. Genellikle madenin geneli Zone 1 olarak kabul edilir. Bu durum için kullanılacak maden ekipmanı ATEX 2014/34/EU direktifince M1 olarak belirlenmiştir. Zaman zaman maden ocaklarında ani metan gazı deşarjı olgusu nedeni ile o maden bölgesinin Zone 0 kabul edilmesi gereken durumlar da oluşabilir . Buna göre de kullanılacak ekipman seçimi de ATEX 2014/34/EU direktifince M1 olarak belirlenmiştir.

Ayrıca "Maden İşyerlerinde İş Sağlığı ve Güvenliği Yönetmeliği" de 19 Eylül 2013 tarihinde 28770 sayılı Resmi Gazetede yayımlanmıştır.

Ancak  maden ocaklarında zaman zaman diğer patlayıcı gazlar da oluşabilmektedir.

KÖMÜR MADENİ OCAKLARINDA METAN DIŞINDA DİĞER PATLAYICI GAZLARIN MEVCUDİYETİ DURUMUNDA "ZONE"LAR NASIL BELİRLENECEKTİR?

Grizu kömür madeni ocaklarında doğal olarak bulunan ve ocaklarda muhtemel patlayıcı ortamı oluşturan en tehlikeli gazdır. Hava ile karışımı patlayıcı olduğu oranlar 5% ile 15% i arasında olduğunda patlayıcıdır. Bununla birlikte  kömür madeni ocaklarında muhtemel patlayıcı ortamı oluşturabilecek ve önlem alınması gereken diğer bazı gazlarda da vardır. Bu gazlar ve bazılarının patlama limitleri şöyledir:

• Zeminde birikmiş yağların civarında bulunabilecek hidrokarbon ihtiva eden gazların hava ile karışımları söz konusu olabilir

• Hidrojen gazının patlama limitleri hava ile karışımı hacimsel olarak 4% ile 74% arasındadır

• Karbon monoksit (CO) gazı: Kömürün yanması sonucu ortaya çıkabilecek ve patlama limitleri hava ile karışımı hacimsel olarak 12.5% ile 74% arasındadır. Ancak bu gazın insan sağlığı açısından tehlikeli olmaması için ortamdaki  solunabilir miktarının, yani havadaki oranının 50 ppm (% 0,005) den fazla olmaması gerekir.

YERALTI KÖMÜR OCAKLARINDA ALAN SINIFLANDIRILMASI

(AREA CLASSIFICATION)

Yer üstü patlayıcı ortamlarda genel olarak patlama olasılıklarına göre tehlike bölgeleri (Zone) sınıflandırılmıştır.  Ancak bu sınıflandırmalar Grup I de bulunmamaktadır. Bununla birlikte Hindistan standartlarında yeraltı maden ocakları için de patlayıcı gazların gaz emisyonu hızı veya yüzdesi esasına göre ile sınıflandırma yapılmıştır. Buna göre yeraltı maden ocaklarında  da yer alabilecek bir sınıflandırma vardır.  Buna göre  yeraltı kömür maden ocaklarında yapılabilecek "zone sınıflandırılması" aşağıdaki gibidir:

Madenin -Tehlike- Derecesi (Degree of Mine)	Üretilen Kömürün  Ton Başına M3 olarak Gaz Emisyon Hızı  (Rate of Gas Emission in M3/ Ton of Coal Produced)	Tehlikeli Bölgede bulunan % Metan (Grizu) (% of Methane (firedamp) in hazardous area)	Önerilen Zone (Proposed Zone)	Açıklama (Remarks)
I	1 e kadar	<=0.1	12	Grup II deki Zone 2 ye benzetilmiştir (Similar to Zone 2 of Group II)
II	1 ile 10 arası	>0.1	11	Grup II deki Zone 1 e benzetilmiştir (Similar to Zone 1 of Group II)
III	>10	Belirlenmemiştir	10	Grup II deki Zone 0 a benzetilmiştir (Similar to Zone 1 or Zone 0 of Group II)

Bu durum Grup II de halen kullanılmakta olan ve alevsızdırmaz (d-tipi) ve Kendinden emniyetli (i tipi) koruma tiplerinden başka diğer patlamaya karşı farklı koruma seviyelerinde koruma sağlayan diğer koruma tiplerinin de grizu gazlı Grup I kömür madeni ocaklarında kullanılmasını sağlamış olmaktadır.

Dikkat etmek gerekir ki;  maden tehlike derecesi I ve II olan yerler, metan düzeyi yüzdesi %1.25 in çok altındadır ki bu seviye sesli alarmın çalarak herkesi uyarması gereken bir seviyedir. % 1.25 seviyesi metanın LEL seviyesi olan %5 in çok altında olup bu seviye de grizu gazı içeren kömür madeni ocakları için oldukça emniyetli bir seviyedir.

Çizelgede maden tehlike derecesi III olan yerler; daha fazla iş güvenliği önlemlerinin alınması gereken yerlerdir. Burada da %1.25 metan (grizu) seviyesi sesli alarmın harekete geçmesi gereken bir seviyesi olup ayrıca ilave güvenlik önlemlerinin alınması gereklidir.

Maden tehlike derecesi kömürün çıkarıldığı ve "ayak" tabir edilen yerlerde; maden ocağının diğer bölümlerine göre daha fazladır. Bu durum göz önüne alındığında, kömür çıkarılması için çalışılan "ayak" tan veya panodan aynı madende daha düşük güvenlik seviyelerinin de olabileceği, yani farklı "zone" tanımlarının olabileceği sonucuna ulaşılır. Bu durum belirli sızıntı kaynağının çevresinde oluşan bir geometride tanımlanan Grup II için yapılmış "zone" tanımlarına benzemektedir. Buna ilaveten kömür madeni ocaklarının özellikle kömür üretim yapılan yerlerinin (ayakların) sabit olmadığı ve kömür üretiminin doğası gereği yapılan ilerlemelerin de gözönüne alınması gereklidir. Tüm bunların gözönüne alınması ile yapılacak makul ve amaca uygun düzenlemelerle kullanılacak olan tüm koruma tiplerindeki Ex Proof ekipman maliyetinde de düşüş sağlanabilecektir.

EKİPMAN KATEGORİSİ (CATEGORY OF EQUIPMENT):

ATEX Yönetmeliği Ex Proof Madencilik ekipmanını M1 ve M2 kategorileri şeklinde sınıflandırmıştır. Kategori M2 aynı şekilde elektrikli olmayan ekipmanı da kapsamaktadır.  Bununla birlikte  M1 ve M2 kategorilerinin IEC/ EN 60079 Serisi standartlarının Sağlık ve Güvenlik öngörüleri ile tam bir bağlantısı kurulamamaktadır. 

IEC 60079-0 standardı (yerüstü muhtemel patlayıcı ortamlar için) Grup II yi IIA, IIB ve IIC alt gruplarına ayırmakta ve metanın (Grizu) ateşlenme sıcaklığını 595°C olarak belirlenmiştir. Bu ise sıcaklık sınıfının T1 olmasını öngörmektedir. Ancak aynı standartta en büyük yüzey sıcaklığı (Maximum surface temperature);

1. Kömürün ekipman üzerinde bir tabaka halinde kömür tozu oluşturmasının beklendiği herhangi bir yüzey için maksimum yüzey sıcaklığının 150°C yi,

2. Kömürün ekipman üzerinde bir tabaka halinde kömür tozu oluşturmasının beklenmediği herhangi bir yüzey için maksimum yüzey sıcaklığını 450°C yi

geçmemesi gerektiğini belirtmektedir.

Buna göre kömür madeninde kullanılabilecek ExProof ekipmanın belirlenecek tehlike/ işgüvenliği seviyeleri tespiti esası belirlenmelidir. Bu nedenlerle  "Grup I" i de kömür tozunun ekipman üzerinde bir tabaka oluşturup oluşturmadığının beklendiği ve beklenmediği durumları da göz önüne alarak; kömür madeninde kullanılacak ExProof ekipmanı da IA ve IB  olarak alt gruplara ayırabiliriz. Bu durumda;

 IA: Kömürün ekipman üzerinde bir tabaka halinde kömür tozu oluşturmasının beklenmediği;

 IB: Kömürün ekipman üzerinde bir tabaka halinde kömür tozu oluşturmasının beklendiği

alt gruplar olarak tanımlanabilir.

TEHLİKELİ BÖLGENİN İZLENMESİ (MONITORING OF HAZARDOUS AREA) 

Standartlar metanın izlenmesi için alt Limit 1.25% olarak ve Carbon Monoxide için de Max 5ppm olarak; bu seviyelerde sesli alarmın harekete geçmesini öngörmektedir. Aynı şekilde ATEX (2014/34/AB) Yönetmeliği de M2 kategorisi için de metan konsantrasyonu %1.25 e ulaştığında madendeki enerjinin kesilmesini öngörmektedir. M1 kategorisi için de bu durumda enerji kesilmesi olmadan çalışmaya devam edilebilmektedir.

EKİPMAN SEÇİMİ (SELECTION OF Ex EQUIPMENT) 

Önerilen "Zone"lar esas alınarak ekipmanın koruma tiplerine göre seçimi aşağıdaki çizelgeye göre yapılabilir:

Öngörülen Zone (Proposed Zone)	Kömürün ekipman üzerinde bir tabaka halinde kömür tozu oluşturmasının beklenmediği (Coal dust is not expected to form layer on equipment)	Kömürün ekipman üzerinde bir tabaka halinde kömür tozu oluşturmasının beklendiği (Coal dust can form layer on equipment)	(*)Soldaki sütunda yer alan yıldız işaretli yerlerde aşağıdaki koruma tiplerinden biri veya kombinasyonu kullanılabilir (*)Following Type of protection as individual or combination of two or more to be allowed
10	Ex (*) IA	Ex (*) IB	d & i
11	Ex (*) IA	Ex (*) IB	d, i, e, p, m, q
12	Ex (*) IA	Ex (*) IB	d, i, e, p, m, q, n