Tozdan kaynaklanan yangın ve patlamalar endüstride büyük zararlara neden olabilir. Avrupa’da bu konuyla ilgili 2009 yılında EN 60079-10-2 kodlu bir standard çıkarılmıştır. Bu standard, tozdan kaynaklanan patlama ve yangın risklerinin değerlendirilmesi için gerekli teknik bilgileri ve uygulamaya yönelik önleyici önlemleri içerir. TSE bu standardı 2010 yılının başında kabul etmiştir. Avrupa standardında yapılan 2015 tarihli revizyon da aynı şekilde kabul edilmiştir. Standardın türkçeye çevirisi bulunmamaktadır.
Patlayıcı tozlu ortamlar standardı, ateşleme kaynaklarının doğru değerlendirilebilmesi için patlayıcı tozlu ortamların ve yanıcı toz tabakalarının tespiti ve sınıflandırılmasını konu eder. Bu standardda, patlayıcı tozlu ortamlar ve yanıcı toz tabakaları ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Toz tabakaları toz boşalma kaynağı olarak ele alınmıştır. Standard, uygulanacağı ortamda etkili temizlik yapılacağını varsayar ve değerlendirmeyi buna dayanarak yapar. Eğer, çalışma ortamında etkili temizlik yapılamıyorsa / yapılmıyorsa oluşan toz tabakalarından çıkacak toz bulutu da tehlikeleri değerlendirirken hesaba katılmalıdır.
Bu standard, tozlu ortamlarda yangın ve patlama riskini konu alsa da aşağıdaki özel durumlardaki tozlu ortamlarda uygulanmak için yeterli değildir.
- Yeraltı maden alanları
- Hibrid karışımları bulunan alanlar
- Yanma için atmosferik oksijene veya piroforik maddelere ihtiyaç duymayan patlayıcı tozların bulunduğu alanlar
- Anormallik kavramının ötesindeki arızaların oluştuğu ortamlar (örn. toz silosunun kırılması)
- Tozdan çıkan yanıcı veya zehirli gaz emisyonundan kaynaklanan herhangi bir riskin ortaya çıktığı ortamlar
Bölge Sınıflandırması
Bölgeler, patlayıcı ortam oluşma olasılığını değerlendirmek için kullanılan sembolik ifadelerdir. Tozlar yalnızca belirli aralıktaki konsantrasyonlarda patlayıcı ortam oluşturur. Bu aralığın altında bir seviyede toz birikmesi varsa, ortamdaki toz miktarının yükselmesi ve patlayabileceği aralığa çıkması önlenmelidir. Ortam havasındaki toz oranı patlama aralığından çok yüksek olsa da patlama tehlikesi yoktur denilemez. Çünkü toz konsantrasyonunun düşmesiyle toz oranı patlama aralığına girebilir ve patlama tehlikesi ortaya çıkabilir. Havalandırma ile ortamdan uzaklaştırılamayan tozlar, fiziksel özelliklerine göre katmanlar halinde ortamda birikir. Bunlara toz tabakaları denir. Seyreltik veya küçük miktarlardaki sürekli bir toz çıkışı bile, zamanla, zararlı olabilecek miktarda toz tabakası meydana getirebilir.
Bölge sınıflandırması yapılabilmesi için, tesise ait aşağıdaki bilgilerin edinilmesi gerekir. Ancak bu bilgiler sağlandıktan sonra bölge sınıflandırması yapılabilir.
- Tozun kolay tutuşabilir olup olmadığı. Tozun tutuşabilirliği ile ilgili bilgiler IEC 60079-20-2’deki laboratuvar test sonuçlarından öğrenilebilir.
- Malzeme özellikleri.
- Tesisin toz salma miktarı.
- Temizlik de dahil olmak üzere tesisin operasyon ve bakım yöntemi.
- Diğer ekipman ve güvenlik bilgileri.
Bölgeleri tanımlama işlemi şu şekilde yapılır:
- Birinci adım, malzemenin yanabilir olup olmadığını belirlemek ve ateşleme kaynaklarının değerlendirilmesi amacıyla toz bulutlarının tutuşma sıcaklıkları, toz tabakalarının tutuşma sıcaklıkları, toz bulutunun en düşük yanma enerjisi, tozun grubu (Grup IIIA kolay tutuşan uçucu maddeler, Grup IIIB yalıtkan tozlar veya Grup IIIC iletken tozlar), patlama sınırları, elektriksel direnç, nem içeriği, parçacık büyüklüğünü tespit etmektir.
- İkinci adım, toz tutan ve toz boşalma kaynaklarının nerede olduğunu belirlemektir. Bunu yaparken, iş akış şeması ve yerleşim planından yararlanmak gerekebilir. Bu adımda, toz tabakası oluşma olasılığının belirlenmesi gerekir.
- Üçüncü adım, belirlenen kaynaklardan toz çıkma olasılığının ve böylelikle, tesisin çeşitli yerlerinde patlayıcı tozlu ortam oluşması olasılığının belirlenmesidir.
Bu aşamalar tamamlandıktan sonra, bölgeler belirlenmiş ve kapsamları tanımlanmış olur. Bölge türleri ve kapsamları ve toz katmanlarının bulundukları alanlar bir alan sınıflandırma çiziminde gösterilmelidir. Bu belge daha sonra, ateşleme kaynaklarının değerlendirilmesi için kullanılacaktır.
Bölge tanımları yalnızca toz bulutu riski ile ilgili olarak yapılmış olsa da toz bulutu oluşturabilecek toz tabakaları da hesaba katılmalıdır.
Alınan kararların nedenleri bölge sınıflandırması çalışmasının notlarına kaydedilmelidir. Tesisteki bir kötüleşme veya iyileşme durumunda bu notlar yapılacak olan aksiyon planında kolaylık sağlayacaktır.
Bölge sınıflandırması tamamlandıktan sonra risk değerlendirmesi yapılmalıdır. Patlayıcı ortamın ateşlenmesinin daha yüksek bir ekipman koruma seviyesi gerektirip getirmediğine karar verilmelidir. Gerekenden daha düşük bir ekipman koruma seviyesi seçiliyorsa bunun nedenleri belirtilmelidir. Ekipman koruma seviyesi gereksinimleri, ateşleme kaynaklarının doğru değerlendirilebilmesi için bölge sınıflandırması çizimlerinde uygun şekilde belirtilmelidir.
Gerekli ekipman koruma seviyesinde ekipman kullanılamıyorsa ateşleme kaynağının ve/veya toz çıkışının neden olabileceği patlama olasılığı azaltılmalıdır. Böylece, uygun patlama aralığının ve ateşlemenin aynı anda gerçekleşme olasılığı düşecek ve risk kabul edilebilir bir seviyeye inecektir. Patlama riskinden tamamen kaçınılamayan bazı durumlarda, patlama tahliyesi veya patlama bastırma sistemi gibi patlama sırasında koruma sağlayacak teknolojilere başvurulmalıdır.
Toz Boşalma Kaynakları
Patlayıcı tozlu ortamların oluşmasının nedeni tesiste bulunan toz boşalma kaynaklarıdır. Boşalma kaynakları, tozun patlayıcı ortam oluşturabilecek şekilde yayıldığı veya yükseldiği noktalardır. Toz tabakaları da toz bulutu oluşturabilme özelliklerinden dolayı bu gruba girerler.
Toz boşalma kaynaklarından gelen tozun salınım oranını aşağıdaki faktörler belirler.
- Toz parçacık boyutu
- Nem içeriği
- Taşınım hızı
- Yayılma hızı
- Düşme yüksekliği
Bunlar her bir toz boşalma kaynağı için belirlendikten sonra kaynakların boşalma derecesi (grade of release) belirlenecektir. Boşalma dereceleri üç gruptur.
Sürekli Boşalma Derecesi
Toz dumanının sürekli/uzun süreler boşaldığı veya kısa sürelerde fakat sıklıkla boşaldığı durumdur.
Ana (Birincil) Boşalma Derecesi
Normal operasyon sırasında periyodik olarak veya ara sıra gerçekleşen boşalma durumudur.
İkincil Boşalma Derecesi
Günlük operasyonun parçası olmayan, nadir ve kısa süreli boşalmalardır.
| Tozun Varlığı | Bölge |
| Sürekli | 20 |
| Ana | 21 |
| İkincil | 22 |
Bölgeler
Patlayıcı tozlu ortam olarak kısıtlanmış olan alan, patlayıcı ortam oluşma sıklığı ve süresine göre bölgelere ayrılır.
Bölge 20
Patlayıcı tozlu atmosferin sürekli veya uzun süreler, toz bulutu halinde, bulunduğu ortamdır. Boruların içleri, uzun süreler veya sıklıkla patlayıcı tozlu ortam oluşturan üretim ve taşıma ekipmanlarını kapsamalıdır.
Toz birikintisi dışında bir patlayıcı tozlu ortam sürekli olarak oluşuyorsa, burası da bölge 20 olarak tanımlanmalıdır.
Bölge 21
Patlayıcı tozlu atmosferin normal çalışma sırasında, toz bulutu halinde, ortaya çıktığı ortamdır. Bölge 21’in sınırları, çoğu zaman, boşalma kaynaklarının patlayıcı tozlu ortam oluşturan çevreyle ilişkili olarak değerlendirilmesiyle belirlenir. Birincil boşalma derecesine sahip bir ekipmanın çevresi veya toz taşıma ekipmanının içi bölge 21 olarak tanımlanabilir. Bölge 21’in sınırları açık havada rüzgar, yağmur gibi faktörler düşünülerek; kapalı alanda ise duvar gibi mekanik yapılara göre belirlenebilir.
Bölge 22
Patlayıcı tozlu atmosferin normal operasyon dışında ve kısa süreli olarak ortaya çıktığı ortamdır. Bölge 22’nin sınırları, çoğu zaman, ikincil boşalma kaynaklarının patlayıcı tozlu ortam oluşturan çevreyle ilişkili olarak değerlendirilmesiyle belirlenir. Bölge 22’nin sınırları açık havada rüzgar, yağmur gibi faktörler düşünülerek; kapalı alanda ise duvar gibi mekanik yapılara göre belirlenebilir. Bölge 21’i ve boşalma kaynağını 3 metrelik mesafede çevrelemesi bölge 22 için genellikle yeterli bir alan olacaktır.
Dokümantasyon
Tesiste, yangın ve patlama tehlikesini değerlendirmek ve riski en aza indirmek için hazırlanan dokümanda tozun özellikleri, bölge sınıflandırması yaparken kullanılan özellikler, toz boşalma kaynaklarının belirlenmesi dışında aşağıdaki bilgiler de bulunmalıdır.
- İlgili standardlardan sağlanan tavsiyeler,
- Tüm boşalma kaynaklarının toz yayma değerlendirmeleri,
- Süreç parametreleri,
- Operasyon ve bakım parametreleri,
- Tesisin temizlik yaklaşımı.
Raporda ayrıca, boşalma kaynaklarının özellikleri, öngörülen temizlik gereksinimleri ve diğer önleyici tedbirler, bölge sınıflandırması yaparken sınırların belirlenmesi için alınan kararların gerekçeleri de bulunmalıdır. Tesisin bölge sınıflandırmasının belirtildiği çizimlerde, bölgelerin sınırları ve türleri, toz tabakalarının sınırları ve izin verilen tabaka kalınlığı, toz bulutunun veya tabakasının minimum tutuşma sıcaklığı, toz boşalma kaynaklarının yerleri ve bunları tanımlayan işaretlendirmeler bulunmalıdır.