Basınç altında sıvılaştırılan alevlenebilir kimyasalların salım davranışının standart, model ve teorik yaklaşımlarla değerlendirilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Öznur YILMAZ

Danışman: Fatma Suna Balcı

Özet:

Proses, kimyasalların sahada kullanılması, depolanması, üretilmesi, elleçlenmesi veya taşınması dahil olmak üzere kimyasal(lar) içeren herhangi bir faaliyet veya bu faaliyetlerin herhangi bir kombinasyonu anlamına gelir. Proseslerin işletilmesi esnasındaki önlem yetersizlikleri ve yapılan hatalar proseslerde yaşanan kazalara sebep olmaktadır. Proses güvenliği kimyasalların veya enerjinin felaket düzeyinde (katastrofik) salımlarının önlenmesi ve etkilerinin azaltılmasına odaklanır. Katastrofik salımların dışında, prosesin işletilmesi esnasında işlemlerin doğası gereği kimyasalların ortama salımı da söz konusudur. Normal işletme şartlarındaki alevlenebilir kimyasalların salımı ile oluşturacağı patlayıcı ortamda bulunan tutuşturma kaynaklarının ATEX (Patlayıcı Atmosfer) kazalarına yol açmaması için, tehlikeli mesafe belirleme çalışmalarının yürülmesi ve bu tehlikeli bölgeler için önlemlerin alınması gerekmektedir. Tehlikeli mesafe belirleme çalışması için birtakım standart yaklaşımları (60079-10-1, CEI 31-35 vb.) ve yazılımlar (PHAST, ALOHA vb.) mevcuttur. Standartlarda sıvı davranışı için eksiklik ve kısıtlamalar söz konusu iken, yazılımlarda modellemelere müdahalede kısıtlamalar söz konusu olabilmektedir. Özellikle basınç altında sıvılaştırılan alevlenebilir kimyasallarda salım sonrası davranış kimyasalın özelliğine bağlı olarak önemli değişim göstermekte ve bu kimyasalın yayıldığı tehlikeli mesafenin büyüklüğünü etkilemektedir. Bu gerçekler standart veya yazılmlardan hesaplanan sonuçlarda şüpheye sebep olabilmektedir. Standartlardaki kısıtlamaların ve yazılımlarda ki kabullerin geçerliliğinin sorgulanması ve tereddütlerin ortadan kaldırılması için kimyasalın fizikokimyasal özelliklerine bağlı olarak enerji, kütle, ısı korunum denklikleri kullanılan bir model geliştirilmiştir. Model sonuçlarının, standartlar ve yazılımlar ile elde edilenler ile karşılaştırılması için alevlenebilir kimyasal olan izopentanın yaygın olarak kullanıldığı jeotermal bir tesis önerilmiş, izopentanın iki farklı boyuttaki açıklıktan yüksek basınç ve sıcaklıkta sıvı fazında salımı senaryoları yaz ve kış şartları için çalışılmıştır. Belirlenen en kötü senaryoya göre standartlardan elde edilen tehlikeli mesafelerin (%2’lik buharlaşma hesabı hariç) diğer metotlara göre daha fazla olduğu, ALOHA yazılımında ise daha az olduğu tespit edilmiştir. PHAST ve geliştirilen model sonuçlarının benzerlik taşıdığı gözlemlenmiştir.

Anahtar Kelimeler : Proses güvenliği, ATEX, 60079-10-1, PHAST, ALOHA