BİLDİRİLER

BİLDİRİ DETAY

Ferdi ÇALIK, Gökçen Alev ÇİFTÇİOĞLU, M.N. Arif KADIRGAN
KİMYASAL PROSES ENDÜSTRİSİNDE BUHAR BULUTU PATLAMA RİSKİNİN SAM-Y İLE DEĞERLENDİRİLMESİ
 
Özellikle buhar bulutu (BB) oluşturma kapasitesine sahip kimyasallarla çalışan tesisler, tesis ve etrafındaki yaşam alanları için oldukça yıkıcı ve geri döndürülemez sonuçlara sebebiyet verebilecek patlamaların önlenmesi için büyük bir çaba sarf etmektedir. Kimyasal prosesleri içeren işletmelerde, olası risklerin değerlendirilmesi için kullanılan mevcut yöntemler (Fine Kinney, ETA, FTA, FMEA, HAZOP, LOPA vb.) bireysel risklerin yanında, tesisi ve tesis çevresini etkileyebilecek; patlama gibi katastrofik risklerin değerlendirilmesinde yetersiz kalmaktadır. Bu tez çalışmasında önerilen sonuç analizi modelleme yaklaşımı (SAM-y); olayın meydana gelme frekansından bağımsız olarak, olası bir patlama riskinin; tesis ve çevresi için oluşturması muhtemel zarar görebilirlik seviyesini kantitatif yöntemle değerlendirilmesine imkân tanıyan önemli bir araçtır. Geleneksel “Kantitatif Kimyasal Risk Değerlendirmesi (KKRD)’ nin önemli bir parçası olan sonuç analizi aşaması, LPG depolanan ve transfer edilen bir petrokimya işletmesine uyarlanarak, sıvılaştırılmış Propan gazından kaynaklanan olası bir buhar bulutu patlama(BBP) riski; güncel, sistematik ve belirsizliklerin minimum düzeye indirildiği proaktif bir bakış açısıyla sunulmuştur. Bu bakış açısı kimyasalların elleçlendiği orta ölçekli bir işletmeden büyük ölçekli işletmelere kadar birçok endüstriyel patlama riskinin değerlendirilmesine imkân tanır. SAM-y metodu genel itibariyle; 1) Potansiyel sızıntı senaryolarının tanımlanması, 2) Tesise özgü meteorolojik verilerin tanımlanması, 3) Senaryo parametrelerinin analizi 4) CBS (Coğrafi Bilgi Sistemleri) tabanlı MARPLOT haritalama yazılımı üzerinde hassas lokasyonların seçilmesi, 5) Propan buhar bulutu patlaması (BBP)’ dan kaynaklı zarar görebilirlik seviyesinin probit (olasılık) fonksiyonları ile tahmini, şeklinde beş temel basamaktan oluşmaktadır. SAM-y senaryo belirleme aşamasında toplamda 27 adet senaryo tanımlandı, fakat; 12 tanesi düşük buhar bulutu kütlesi ve açık alan parametrelerine (rüzgâr hızına bağlı olarak gazın hava ile hızlı seyrelmesi) bağlı olarak senaryo veri setinden çıkartılmıştır. MARPLOT haritalama yazılımı üzerinde tesis içi ve çevresinde seçilen hassas lokasyonlar (A: tesis kontrol odası, B: komşu tesis ofis binası, C: barınak, D: en yakın yaşamsal alan); belirlenen zarar görebilirlik türüne göre (Y1: yapının çökmesi, Y2: majör hasar, Y3: minör hasar, Y4: kafa darbesi kaynaklı ölüm, Y5: tüm vücut yer değiştirmesi kaynaklı ölüm); ramak kala dispersiyon senaryoları (RKDS-4, RKDS-5), tesis tespit ve izolasyon sınıfına dayanan senaryolar (TTİS-1, TTİS-2, TTİS-3, TTİS-4, TTİS-5, TTİS-6, TTİS-7, TTİS-8, TTİS-9) ve kaza benzetim senaryoları(KBS-1, KBS-2, KBS-3, KBS-4) kapsamında analiz edilmiştir. SAM-y çalışmasından elde edilen sonuçlara göre; özellikle, KBS-4 için (38.5 ton); hâkim rüzgâr yönünde ve patlama merkezine 777 m’ lik mesafe içerisinde 55158 Pa(kırmızı renkli tehdit bölgesi; yapı çökmesi için eşik değer) üzerinde aşırıbasınç değeri oluşmaktadır. Patlama merkezine yaklaştıkça, yapı çökmesi ve çökme kaynaklı ölüm olasılığı 70%’ten 100%’e çıkmaktadır. Belirlenen zarar görebilirlik türleri için; Y1: yapının çökmesi ve Y2: majör hasar tahminlerini 70% üzeri veren SAM-y senaryolarının (RKDS-5, TTİS-3, TTİS-5, TTİS-7, TTİS-9, KBS-1, KBS-2, KBS-4) SEVESO kapsamında, 70%’in altındaki hasar olasılığı öngören senaryolarında patlamadan korunma (PKD) kapsamında değerlendirilmesi öngörülmektedir. Ayrıca, hedef lokasyonun patlama merkezine olan uzaklığından ziyade Propan gazının dispersiyon yönü ve tutuşma noktası gibi parametreler olası hasar ile yakından ilişkilidir. Yaklaşık 10 ton ve üzeri Propan gazı dispersiyonunda 686 m uzaklıktaki en yakın yaşamsal konut için minör hasar (camların, kiremitlerin parçalanması vb.) olasılığı 75% üzerine çıkmaktadır. Sıkışık geometrilerde meydana gelebilecek BBP kaynaklı zarar görebilirlik seviyesi tesis kontrol odası (A) ve komşu tesis ofis binası (B) için yapı çökmesi ve majör hasarı, barınak ve en yakın yaşamsal konut için minör ve majör hasar olasılığını attırıcı yönde etki göstermektedir. "Bu tez çalışmasında ele alınan Propan buhar bulutu patlama riski değerlendirmesi, Marmara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Komisyonu (Proje ID: 1811, Proje Kodu: FEN-C-DRP-110718-0400) tarafından desteklenmiştir. ORCID NO: 0000-0002-6158-2003"

Anahtar Kelimeler: İş güvenliği, Kimyasal Proses Güvenliği, Kantitatif Risk Analizi, Buhar Bulutu Patlaması, SAM-y, Zarar Görebilirlik Seviyesi



 


Keywords: