Patlamalar en çok toz toplayıcılarda gerçekleşir

Demir Çelik sektöründe patlama riski taşıyan alanlar ve ekipmanlar ile bu ekipmanların korunmasında alınacak öncelikli önlemler üzerine IEP Technologies Türkiye Müdürü Emre Ergün ile bir söyleşi gerçekleştirdik.

Demir Çelik sektöründe genel olarak endüstriyel patlama ve yangınlar ne kadar sıklıkla oluşuyor?
Demir Çelik sektörü Türkiye’nin lokomatif sektörlerinden birisidir ve global rekabetin yüksek olduğu bu sektörde Türkiye çok önemli bir tedarikçidir. T.C. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı verilerine göre 2019 yılı itibariyle Türk Çelik Sektörü, dünyada 8. sırada, Avrupa’daki çelik üreticileri arasında ise Almanya’dan sonra 2. sırada yer almaktadır. Türkiye için önemli bir ihracat kapısı açan bu sektör tabii ki beraberinde global rekabeti getirmektedir.

Tedarik zincirinde olası aksamalar, rakipler için fırsatlar yaratabilmekte ve üretimin sürekliliği ve kapasite kullanımı üreticiler için stratejik önem arz etmektedir. Ancak, bu kadar kritik öneme sahip olan demir çelik sektörü, Kimya Mühendisleri Odası 2020 Türkiye Endüstriyel Yangın ve Patlamalar raporuna göre toplam yangın ve patlamaların %14’ü ile en çok yangın ve patlamaların gerçekleştiği üçüncü sektördür.  Dolayısıyla bu tarz endüstriyel yangın ve patlamalar, demir çelik sektörü için hem çalışan güvenliği açısından hem de üretimin sürdürülebilirliği açısından riskler taşımaktadır.

Şekil 1- KMO 2020 Türkiye Endüstriyel Yangın ve Patlamaları Sektörel Dağılımı. Toplam 493 yangın ve patlamanın %14’ü metal sektöründe olmuştur.

Sektörün markanızdan güncel talepleri nelerdir? 
IEP Technologies olarak demir ve çelik sektörünün bir çok alt segmanı için uygulamaları global olarak sunmaktayız. Dökümhanelerden, metal işleme proseslerine kadar farklı birçok üretim sürecinde yangın/patlama engelleyici çözümler ve patlama koruma çözümlerimizle bu sektörde bulunan rekabeti şirketlere hem de bu sektör için kritik ekipmanları üreten OEM partnerlerimiz için haftanın 7 günü ve günün 24 saati korunma sağlamaktayız.

Endüstriyel yangın ve patlamalar, prosesler içinde oluşan yanıcı ve alevlenici malzemelerin, bir alev kaynağı ile buluşmasıyla başlamakta ve hızla ilerleyebilmektedir. Özellikle demir çelik sektöründe kullanılan Filtrasyon Ekipmanları, üretim sırasında oluşan toz ve buharların güvenli olarak yakalanması amacı ile sık kullanılmaktadır. Tasarım icabı bu tarz jet filtre ve bağlantılı ayrıştırıcı kapalı ekipmanlar, yanıcı toz ve buharlarla beraber, bazı durumlarda proseslerde oluşabilecek alev kaynaklarını da yakalayabilmekte ve sonuç olarak filtre ve emiş hatlarından yangın ve bazı durumlarda toz patlamaları yaratabilmektedir.

Tablo 1- Endüstriyel toz patlamalarının proses ekipmanlarına göre dağılımı. Ref - Guidelines for Safe Handling of Powders and Bulk Solids, CCPS, AICHE

Yukarıdaki tablodan görüleceği üzere, endüstriyel patlamaların en sık yaşandığı ekipmanların başında Toz Toplayıcılar (ör. Jet filtreler, siklonlar vb.) gelmektedir.  Dolayısıyla demir çelik sektöründe de bu durumun farklı olmaması beklenir. Demir çelik üretimi yapan tesislerde alınacak önlemler açısından toz ve duman emişi yapan filtre ekipmanlarının yangın ve patlamalara karşı korunmasının sağlanması öncelikler arasında bulunmalıdır.

Demir çelik proseslerinde çalışmanın zorlukları nelerdir? Sahadaki riskli prosesleri ve etkenleri sizden dinleyebilir miyiz?
Demir çelik sektöründe özellikle hurda metal eritmelerinin yapıldığı tesislerde flaş yangınları ve ani alevlenmeler daha sık oluşmaktadır. Hurda metal içinde karışık durumda olası yabancı malzemelerin ergitme fırınında aninden gaz haline geçerek flaş yangınları yaratması veya aşırı yanıcı buharlar oluşturarak bunların boru hatları içinde alevlenme riskleri karşımıza çıkmaktadır. Özellikle bu tarz durumlar erken algılanmadığı zamanlarda veya mekanik kıvılcım tutucuların yetersiz kaldığı durumlarda bağlantılı filtreler içinde yangın oluşması mümkün olmaktadır.

Diğer bir alt segmentte ise, metal tozlarının işlendiği proseslerde özellikle alüminyum, titanyum gibi metal tozlarının toplandığı filtrelerde olası toz patlamalarının şiddeti çok yüksek olması beklenir. Metal tozlarının alevlendirecek bir alev kaynağı ortamda bulunduğunda ve yeterli miktarda yanıcı metal tozu ortamda bulunduğunda toz patlamalarının kapalı ekipmanlarda oluşmaktadır. Bu tarz filtre ekipmanlarının mümkünse bina dış ortamında yerleştirilmesi ve gerekli pasif patlama korunma önlemlerinin beraberinde alınması önemlidir. Yüksek patlama şiddetine sahip birçok metal tozu (St-2 veya St-3 patlama şiddetinde tozlar), yüksek yanma hızı ve basınç artışı (12-14bar) yaratacağından korunma önlemleri alınmadığında patlama etkileri çok şiddetli olacaktır.


Fotoğraf 1 – Metal taşlama prosesinde oluşan alüminyum tozu patlaması (Çin).  Patlama jet filtrede başladıktan sonra hızlıca tüm üretim hatlarına emiş bağlantılarından yayılarak bina içinde ikincil patlamalar sebep olmuştur. Ref - Journal of Loss Prevention in the Process Industries 39 (2016)

Demir Çelik sektörünün hangi alanlarında, hangi çözüm ve ürünlerinizle yer alıyorsunuz? Bu proseslere özel ürün gruplarınızı kısaca tanıyabilir miyiz?
Demir çelik üretim proseslerinde farklı segmanlar için farklı çözümler üretmekteyiz. Bunlar içinde metal işleyen tesislerde Patlama Kapakları, Alevsiz Patlama kapakları ve mekanik patlama izolasyon vanaları tarzı ekipmanlar çok sık kullanılırken, Metal dökümhanelerinde, emiş hatlarında erken yanmaların algılanması amacı ile kıvılcım algılama ve söndürme sistemlerimiz sık kullanılmaktadır. Özellikle bazı partner çalıştığımız firmalar bu tarz korunma sistemlerini kendi ürünleri ile birlikte son kullanıcılarına sunmaktadır.


Şekil 2 – Jet filtrenin pasif patlama korunma ile patlamalara karşı korunması. Burada GE tipi vakum direnci yüksek patlama kapakları ve emiş borusu üzerinde, filtre içinde olası bir patlamanın emiş hattından yayılmasını engelleyecek IsoFlap pasif patlama izolsyon vanası kullanımı gösterilmiştir.


Şekil 3 – İndüksiyon ocağı toz ve duman filtrasyon sistemi emiş hattı kıvılcım/alev algılama ve söndürme sistemi yerleşimi

Peki sektördeki yangın ve patlamalara karşı son dönemde gerçekleştirdiğiniz örnek projeler nelerdir?
Türkiye’nin büyük dökümhanelerinden birisi, yeni tozsuzlaştırma yatırımını yaparken, indüksiyon ocakları, dökme ve soğutma hatlarında toz ve duman filtrasyon sistem yatırımları için yanda belirtilenler performans ölçülerine göre jet filtre seçimlerini yapmışlardır; 1) Verimlilik, 2) İş sağlığı ve proses güvenliği, 3)İç ortam hava kalitesi - Yasal yönetmelikler, 4) Üretimin Sürdürülebilirliği, ve 5) Çevre. Bu şartları sağlayan ve IEP Technologies in OEM müşterisi olan jet filtre üreticisi, tesiste hurda metallerin ergitme fırınlarında işlenmesinden dolayı ortamda flaş yangınları ve farklı alev kaynaklarının oluşması riskini de düşünerek, IEP Technologies’den bu zorlu şartlarda çalışabilecek ve proseste oluşabilecek alevlenmelerin ve kıvılcımların jet filtreye ulaşmadan erken algılanıp sönümlenmesi için bir engelleyici sistem talep etmiştir.

Sistem tasarımında, IEP Technologies, emiş havasındaki yüksek sıcaklığı ve büyük boru çapları da düşünerek, farklı senaryolara göre programlayarak, kıvılcım sayısına göre farklı korunma önlemlerini devreye sokabilecek IEPTechnologies ATEXON kıvılcım algılama ve söndürme sistemini sunmuştur. Bu sistem, geniş kızıl ötesi algılama açısına sahip ve yüksek sıcaklıklara uygun olan V300Ex-HT kızıl ötesi algılayıcılar ve bağlantılı AS182 atomize su nozul sistemlerini ve kontrol mekanizmasını kapsamaktadır.

ATEXON sistemi, kaynaksız flanşları sayesinde kısa zamanda montajı tamamlanmıştır ve IEP Technologies Teknik Saha Ekibi tarafından yerinde kontrolleri yapıldıktan sonra devreye alınıp müşteriye üretici garantisi ile devredilmiştir. Sistem montajı sonrası senelik bakımların da üretici tarafından direk yapılması son kullanıcı tarafından talep edildiği için IEP Technologies saha bakım ekibi sistem bakımlarını senelik olacak şekilde destek vermeye devam etmektedir.


Fotoğraf 2 – Ergitme ocağı toz ve buhar filtrasyonu yapan jet filtre emiş borusu üzerinde 2 x V300Ex alev algılayıcıları ve devamında 2 xAS182 atomize su sönümleyici. Sistem kıvılcım sayabilmekte ve duruma göre farklı korunma seneryolarını devreye sokabilmektedir.

Proje ve çözümler ile tesislere ne tür avantajlar sağlanmış oldu?
IEP Technologies ATEXON kıvılcım algılama ve sönümleme sistemi çözümü, burada müşterinin istediğ proses emniyet şartlarını yerine getirirken aynı zamanda OEM partner Filtre üreticisinin istediği kolay ve ekonomik kurulum şartlarını bir arada yerine getimiştir. Aynı zamanda teknoloji tedarikçisinin kendi ekibi sistem kurulumu sırasında süpervizörlik hizmeti ve devamında sistemlerin testlerini ve devreye alımını üretici garantisi içinde sağlamıştır. Kullanılan ATEXON sisteminin sağladığı bazıayriştirici özellikler aşağıda sıralanmıştır:

• Hızlı Algılama: Kıvılcımlar 1 milisaniyenin altında algılanırlar.
• Ultra Hassas Algılama: Kalın tabaka halindeki malzemelerin altında dahi kıvılcım algılanabilir.
• Çok Az Miktarda Söndürücü Su Kullanımı: Özel su atomizasyonu tasarımı sayesinde söndürme suyunu hava içinde atomize ederek üretim ekipmanlarında aşırı su kullanımından dolayı oluşabilecek zararları engeller. Aynı zamanda nozul sistemine entegre su akış sensörleri ile olası kaçakları erken algılar.
• Yüksek Hızlı Üretimlerde Kullanılabilir: 60 m/sn veya 200 km/sa hızlara kadar uygundur.
• Decentralized (Dağınık Modüler) Sistem: Sistem güvenilirliği yüksektir, lokal algılama ve söndürme modülleri bağımsız çalışabilir.
• Ekonomik Sistem: Benzer kıvılcım algılama ve söndürme sistemlerine göre %25-30 daha düşük maliyetlidir.
• Küçük ve Akıllı Tasarım: Benzer sistemlere göre çok daha küçük tasarımı ile daha az yer kaplar ve zor alanlarda montajı kolaylaştırır. Montajı kaynak gerektirmez – tak çalıştır şeklinde tasarlanmıştır.
• Patentli Algılama Sistemi: İnovatif ve üstün bir algılama sistemine sahiptir. 180 o algılama açısı ile görünmeyen noktalar ortadan kalkar, tüm alanın taranmasına olanak tanır

Önümüzdeki dönemde bu sektör için yeni hizmet planınız bulunuyor mu?
Demir çelik sektörü IEP Technologies’in global olarak yoğun çalıştığı sektörlerdendir. Burada hem metal işleme proseslerinde olası metal tozu patlama risklerine karşı, hem kalıp dökümlerinde kullanılan reçine tozlarının patlama risklerine karşı korunma sağlayan patlama korunma sistemleri hemde döküm tesislerinde filtre ekipmanlarının yangın korunması için kıvılcım alıglama ve söndürme sistemlerimizin giderek artarak kullanılacağı birçok farklı proje üzerinde şimdiden OEM partner firmalarımızla birlikte çalışmaktayız. 2021 ve devamında birçok yeni proje ile sektörün daha güvenli hale gelmesinde bizlerin de bir desteği olabilmesi bizim en büyük hedeflerimizdendir.

Son olarak eklemek istedikleriniz var mı?
Daha önce belirttiğim gibi demir çelik sektörü Türkiye’nin lokomatif sektörlerinden birisidir ve giderek büymesi beklenmektedir. Ancak sektörde istenmeyen yangın ve patlamaların yüksek sayısı, sektörün sürürülebilir büyümesi ve çalışanların güvenliği açısından bir risk oluşturmaktadır. Bu sektörde faaliyet gösteren şirketlerin ürünlerine talep arttıkça, kapasitelerin zorlaması ile yangın ve patlama risklerin bir arada artması, iyileştirici önlemler alınmaz ise, beklenir. IEP Technologies olarak, bu tarz yangın ve patlama risklerinin azaltılması için sunduğumuz çözümler ile sektörün daha g