Sakarya’nın Hendek ilçesinde makarna üretimi yapan bir fabrikada 15.09.2024 tarihinde saat 13.20 civarlarında meydana gelen toz patlaması maalesef can kayıplarına, ciddi yaralanmalara ve ekonomik kayıplara neden olmuştur.

Gıda sektörünün önemli bir bileşeni olan unlu mamullerden makarnanın, üretiminin yapıldığı bu fabrikada ortaya çıkan toz patlaması bir kez daha ‘Toz Patlamaları’ nın yaratabileceği tehlikeleri göz önüne sermiştir.

Makarna, üretimi sırasında buğday temizleme ve tavlama, öğütme ve eleme, yoğurma ve şekil verme, kurutma ve dinlendirme ve soğutma gibi süreçlerden geçmektedir. Bu süreçler içinde tozun ortaya çıkmasına neden olan en önemli aşama öğütme ve elemedir. Bu aşamada değirmenlerde buğday taneleri çok ince toz haline getirilmektedir. Bu tozlar yeterli önlemler alınmadığı takdirde çok tehlikeli patlayıcı ortamlara neden olabilir.

Toz, Havada asılı kalabilen çeşitli büyüklükteki katı taneler için kullanılır. Tozlar çeşitli organik ve anorganik maddelerden aşınma, parçalanma, öğütme, yanma sonucu oluşan ve büyüklükleri 1 mikrometre ile 100 mikrometre arasında değişen kimyasal özellikleri kendisini oluşturan kimyasal maddenin yapısına benzeyen maddelerdir. Tozlar; fibrojenik, kanserojen, zehirli, radyoaktif, patlayıcı ve az zararlı tozlar olarak sınıflandırılabilir.

ZONE Tarifleri

Avrupa Birliği’nin patlayıcı atmosferler için ekipman ve koruma sistemleri için oluşturduğu bir standart olan ATEX (ATmospheres EXplosibles) 153 direktifi, Avrupa’da patlayıcı ortamlarda kullanılan ekipmanların sınıflandırılması, tasarımı, üretimi ve işletilmesi için gereklilikleri belirler. Bu direktifte tozlarla ilgili tehlikeli bölgeler ise aşağıdaki gibi tanımlanmaktadır.

1 – Tehlikeli Yerlerin Sınıflandırılması

Tehlikeli yerler, patlayıcı ortam oluşma sıklığı ve bu ortamın devam etme süresi esas alınarak, bölgeler halinde (ZONE) olarak sınıflandırılmaktadır.

Bölge 20, ZONE 20: Havada bulut halinde bulunan tutuşabilir tozların, sürekli olarak veya uzun süreli ya da sık sık patlayıcı ortam oluşturabileceği yerler.

Bölge 21, ZONE 21: Normal çalışma şartlarında, havada bulut halinde bulunan tutuşabilir tozların ara sıra patlayıcı ortam oluşturabileceği yerler.

Bölge 22, ZONE 22: Normal çalışma şartlarında, havada bulut halinde bulunan tutuşabilir tozların patlayıcı ortam oluşturma ihtimali bulunmayan ancak böyle bir ihtimal olsa bile bunun yalnızca çok kısa bir süre için geçerli olduğu yerler.

Not: Tabaka, tortu veya yığın halinde tutuşabilir tozların bulunduğu yerler, patlayıcı ortam oluşturabilecek diğer bir kaynak olarak dikkate alınmalıdır.

2–Patlayıcı Ortam Oluşabilecek Yerler

Çalışanların sağlık ve güvenliğini korumak için özel önlem alınmasını gerektirecek miktarda patlayıcı ortam oluşabilecek yerler, bu Yönetmeliğe göre tehlikeli kabul edilir.

Çalışanların sağlık ve güvenliğini korumak için özel önlem alınmasını gerektirecek miktarda patlayıcı ortam oluşma ihtimali bulunmayan yerler bu Yönetmeliğe göre tehlikesiz olarak değerlendirilir.

Parlayıcı ve/veya yanıcı maddelerin hava ile yaptıkları karışımların, bağımsız olarak bir patlama meydana getirmeyecekleri yapılacak araştırmalarla kanıtlanmadıkça, bu maddeler patlayıcı ortam oluşturabilirler.

Konuyla ilgili direktiflerde tozun alt patlama limiti 20 g/m³ - 60 g/m³, üst patlama limiti ise 2 kg/m³ olarak kabul edilmektedir. Bu doğrultuda, 0,02-0,04 mm’lik toz parçacıkları patlamaya yol açabilir.

Ölçümün yapılamadığı durumlarda; 1 m ötede yanan bir ışık kaynağının görünmesinde bir güçlük yaşanıyorsa çevrede 30g/m³ toz konsantrasyonu olduğu düşünülebilir.

Toz patlamaları gaz patlamalarından çok daha yıkıcı ve tahrip edicidir. Patlamanın gücü 10 bar civarında olabilir(gaz patlaması 4 bar) ve çevrede başka toz bulutları oluşturabileceği için zincirleme reaksiyonlara da yol açması mümkündür.

MAKARNA FABRİKALARINDAKİ DEĞİRMENLERİN ÇALIŞMALARI ESNASINDAKİ TOZ OLUŞUMU  

Değirmenlerin ve öğütme sistemlerinin ana tehlikeleri yapıları icabı tutuşturma kaynağı üretme ihtimallerinin yüksek oluşudur. Malzemenin yoğunluğu nedeni ile örneğin bir çekiçli valsde oluşan tozlu ortam üst patlama sınırının epey üzerindedir ve bu nedenle patlama riski oluşturması güçtür. Fakat malzeme akışındaki aksama nedeni ile tozlu ortamın incelerek patlama oranına gelmesi olasıdır. Değirmenin besleme kabına yeteri ürün aktarılmaz ise değirmen bir nevi boşta döner gibi olur ve patlayıcı toz ortamı oluşma ihtimali artar. Değirmenin yol alması ve durması esnasında da ister istemez patlayıcı toz ortamı oluşmaktadır.

Çekiçli değirmen (çekiçli vals) sistemleri, ağır parça ayırıcılar, mıknatıslar, yüke bağlı dozlama cihazları ve ağır parça yakalama cihazları ile donatılmalıdır. Sıcak yüzeylerden kaçınmak için çekiçli değirmenlerin ana yatakları da bir sıcaklık ölçüm sistemi ile donatılmalıdır. 50 ile 180 °C arasında önceden ayarlanmış bir sınır sıcaklığa ulaşıldığında, tüm çekiçli değirmen sistemi otomatik olarak kapatılmalıdır. Değirmenin çıkışında unun döküldüğü tekne veya depo yapısal koruma ile donatılmalıdır.

Bu maksatla muhtemel patlama basıncını düşürmek için deponun uygun yerine yırtılma diski yerleştirilmelidir. Bununla birlikte değirmen çıkışına yani değirmenden çıkan unun girdiği depo önüne kıvılcım algılayıcı ve kıvılcım çıkışını erkenden tanıyabilen bir elektronik sistem yerleştirilmelidir. Çünkü değirmen bir hata sonucu ark çıkarmaya başladığında hem değirmen zarar görecek ve hem de çok yüksek patlama riski oluşacaktır. Bir kıvılcım algılandığında değirmen acilen durdurulmalı ve arıza nedeni giderilene kadar tesise yol verilmemelidir. Burada uygulanan asgari önlemler bir patlama olasılığını yüzde yüz ortadan kaldırmaz.

Tehlikeler, Riskler:

• Değirmen içinde bazı parçaların koparak kıvılcım çıkarması ve aşırı sıcak parçacıklar üretmesi

• Hareketli parçaların değirmen duvarına veya eleklere karşı harekete geçerek değirmeni dıştan hasara uğratması

• Yatakların bakımsızlık nedeni ile aşırı ısınması

• Sürtünme dolayısı ile öğütülen unun aşırı ısınması, (değirmenin yanlış ayarı)

• Yüksek hızlı darbeli değirmenlerde öğütme takımlarından veya yabancı cisimlerden kıvılcım oluşumu ve aşırı ısınma

• Aşındırma ve kesme prensibine göre çalışan değirmenlerde çok dar boşluk ayarlanması veya araya yabancı cisim girmesi sonucu değirmenin aşırı ısınması olasıdır

Korunma Tedbirleri:

• Patlama basıncının tamamına veya azaltılmış bir bölümüne dayanıklı değirmen kullanılmalıdır. Bu maksatla değirmene patlama basıncı tahliye veya patlama bastırma koruyucu sistemi monte edilmelidir. Değirmenin gövdesi patlamanın basıncına dayanıklı imal edilebilir. Fakat hiçbir zaman elektrikli aletlerdeki gibi Ex-d tipi koruma uygulanamaz. Çünkü değirmenlerin atmosfere açkı tahıl giriş ve un çıkışları mevcuttur. Bu nedenle koruyucu sistem tesisi ATEX 2014/34 Yönetmeliğine göre zorunludur.

• Değirmene (valse) tepkisizleştirme tatbik edilebilir. Örneğin azot ortamında çalışma gibi bir inertleme uygulanabilir. Ancak bu uygulamanın maliyeti oldukça fazladır.

• Hava jetli değirmenlerin iç duvarları elektrostatik iletken tesis edilmelidir. Çünkü hızlı hava hareketi statik elektriklenmeye neden olmaktadır.

• Döner çark, hızlı kapama valfi, söndürme bariyeri, ürün yığma gibi yöntemlerle değirmen tesisindeki bir patlama diğer tesis bölümlerinden ayrılabilir ve patlamanın ilerlemesi önlenebilir.

• Değirmen yataklarına sıcaklık izleme sensörü monte edilerek yatakların aşırı ısınması kontrol edilebilir.

• Yataklardan ısınma sinyali geldiğinde öğütme tesisi durdurulmalıdır.

• Değirmenin tahıl girişine elek veya metal ayıklama aleti yerleştirerek yabancı cisim girmesi önlenebilir

Bahri YILDIRIM

A Sınıfı İSG Uzmanı