Endüstriyel tesislerde toz toplama ve ATEX

Ahşap, plastik, gıda, kimya, metal ve ilaç gibi pek çok sektörde üretim sırasında toz oluşur. Bu toz hem çalışan sağlığı hem de ürün kalitesi için toplanmalıdır. Ancak tozun önemli bir bölümü yanıcıdır ve belirli koşullarda patlayabilir. Bu nedenle bir endüstriyel toz toplama sistemi, yalnızca bir filtrasyon işi olarak değil, patlama güvenliği konusu olarak da ele alınmalıdır.

Toz patlaması nasıl oluşur?

Bir toz patlaması için yanıcı toz, oksijen ve tutuşturucu bir kaynak gerekir. Buna ek olarak tozun havada yeterli yoğunlukta dağılmış olması ve kapalı bir hacim içinde bulunması, olayı yangından patlamaya dönüştürür. Toz toplama sistemlerinde, özellikle filtre gövdesi ve kanallar içinde, bu koşullar bir araya gelebilir.

Tehlikenin değerlendirilmesinde tozun özellikleri belirleyicidir. Patlama şiddeti (Kst), maksimum patlama basıncı (Pmax), minimum tutuşma enerjisi ve minimum tutuşma sıcaklığı gibi değerler laboratuvar testleriyle belirlenir. Tasarım ve koruma önlemleri bu verilere dayanır. Literatür değerleri bir fikir verebilir; ancak kritik durumlarda tesiste oluşan tozun kendi test sonuçlarıyla çalışmak daha sağlıklıdır.

ATEX çerçevesi

Avrupa'da ve Türkiye'de patlayıcı ortamlar iki ana düzenleme çerçevesinde ele alınır:

• 2014/34/AB Direktifi: Muhtemel patlayıcı ortamlarda kullanılan ekipman ve koruyucu sistemlere ilişkindir. Üreticiye yönelik gereklilikleri içerir.
• 1999/92/AT Direktifi: Patlayıcı ortamlardaki çalışanların korunmasına ilişkindir. İşverene yönelik gereklilikleri içerir.

Türkiye'de bu direktifler ulusal yönetmeliklerle mevzuata aktarılmıştır. İşveren, risk değerlendirmesini ve patlamadan korunma dokümanını hazırlamakla yükümlüdür. Yanıcı toz bulunan alanlar, patlayıcı toz bulutunun oluşma sıklığına göre Bölge 20, 21 ve 22 olarak sınıflandırılır. Bu sınıflandırmada EN 60079-10-2 standardı dikkate alınır. Bölgeye uygun kategori ve işarete sahip ekipman seçilmesi gerekir.

Toz toplama sisteminde temel koruma önlemleri

Koruma stratejisi iki adımda kurulur. Önce tutuşturucu kaynaklar ve patlayıcı ortam oluşumu en aza indirilir. Ardından bir patlama yine de olursa etkisi sınırlandırılır. Sahada sık uyguladığımız önlemler şunlardır:

• Topraklama ve eş potansiyel bağlantı: Kanallar, filtre gövdesi ve iletken parçalar statik elektrik birikmesine karşı topraklanır. Gerekli durumlarda antistatik filtre elemanları kullanılır.
• Patlama tahliyesi: Filtre gövdesine uygun boyutlandırılmış patlama tahliye panelleri konur. Tahliye yönü, insanların bulunmadığı güvenli bir alana yönlendirilir.
• Patlama bastırma: Tahliyenin mümkün olmadığı, örneğin bina içindeki ekipmanlarda kimyasal bastırma sistemleri değerlendirilir.
• İzolasyon: Patlamanın kanallar üzerinden üretim alanına geri yayılmasını önlemek için geri tepme klapeleri veya izolasyon vanaları kullanılır. Toz boşaltma noktasında döner vana gibi elemanlar bu görevi üstlenebilir.
• Kıvılcım algılama ve söndürme: Kıvılcım taşıma riski olan proseslerde kanal üzerinde algılama ve söndürme sistemleri uygulanır.

Hangi önlemin gerekli olduğu tozun özelliklerine, filtre hacmine ve yerleşime bağlıdır. Bu nedenle çözüm her tesis için ayrıca belirlenir. Patlama tahliye panelleri, bastırma ve izolasyon sistemleri gibi koruyucu sistemlerin 2014/34/AB kapsamında uygun belgelere sahip olması gerekir. Bu elemanların seçimi ve boyutlandırılması, filtre üreticisi ve koruma sistemi tedarikçisinin verileriyle birlikte yapılır. Montaj sonrasında da sistemin tasarım varsayımlarına uygun kurulduğu kontrol edilmelidir.

Tasarımda dikkat edilen diğer konular

Patlama güvenliği kadar sistemin toplama verimi de önemlidir. Toz kaynağında yeterli yakalama sağlanmazsa toz ortama yayılır ve zamanla yüzeylerde birikir. Biriken toz, küçük bir olayın ardından havalanarak daha büyük bir ikincil patlamaya yol açabilir. Bu nedenle iyi bir toplama sistemi, düzenli temizlikle birlikte toz birikimini azaltmanın da temel aracıdır. Tasarımda şu konulara dikkat ediyoruz:

• Davlumbaz ve emiş noktalarının kaynağa yakın ve doğru biçimde konumlandırılması
• Kanallarda tozun çökmesini önleyecek taşıma hızının sağlanması
• Kanal güzergâhında toz birikimine neden olacak yatay uzun hatlardan ve keskin dönüşlerden kaçınılması
• Filtre tipinin ve filtre yüzey alanının toza uygun seçilmesi
• Filtre ünitesinin mümkünse bina dışına yerleştirilmesi
• Elektrik ekipmanlarının bulunduğu bölgeye uygun seçilmesi

Sistemin işletmesi de güvenliğin bir parçasıdır. Filtre fark basıncı izlenmeli, toz haznesi düzenli boşaltılmalı, patlama panelleri ve izolasyon elemanları periyodik olarak kontrol edilmelidir.

Mevcut tesislerde de dikkatli olmak gerekir. Yeni bir makina eklemek, emiş noktası sayısını artırmak veya hammaddeyi değiştirmek, sistemin hem toplama performansını hem de patlama riskini değiştirebilir. Bu tür değişikliklerden önce:

• Fan kapasitesinin ve kanal hızlarının yeni duruma uygunluğu kontrol edilmelidir.
• Yeni tozun özellikleri mevcut koruma önlemleriyle karşılaştırılmalıdır.
• Risk değerlendirmesi ve patlamadan korunma dokümanı güncellenmelidir.

Yanıcı tozun bulunduğu tesislerde toz toplama sistemi; proses, iş güvenliği ve mekanik tasarım birlikte düşünüldüğünde güvenli ve verimli çalışır. Tesis sahibinin risk değerlendirmesi ve patlamadan korunma dokümanı bu tasarımın temel girdisidir. Ekura olarak toz toplama sistemlerinin tasarım, temin, montaj ve devreye alma aşamalarında bu çerçevede destek verebiliriz.