Yer altı ve yer üstü tanklarının çevre ve iş sağlığı ve güvenliği açısından değerlendirilmesi

Abstract

ÖZETYER ALTI VE YER ÜSTÜ TANKLARININ ÇEVRE VE İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ AÇISINDAN RİSK DEĞERLENDİRMESİİşlenen ve depolanan yanıcı ve patlayıcı maddelerin miktarlarının sürekli arttığı günümüzde, alevlenebilir özellikteki kimyasalların işlendiği proseslerde meydana gelen geçmiş patlamalar incelendiğinde, ortaya çıkan maddi ve manevi kayıpların büyüklüğü söz konusu riskin önemini açıkça ortaya koymaktadır. Olası patlama risklerinin önlenmesi için oluşturulacak senaryolar üzerinden yapılacak sonuç modelleme çalışmalarından elde edilecek çıktıların analiz edilmesi ve yorumlanması proses güvenliğinde proaktif yaklaşımın gereğidir. Patlayıcı buhar bulutu (vapour cloud explosion; VCE-UCVCE) üzerinden, aşırı basınç, şok dalgası, etki mesafesi ve bölge sınıflandırması gibi parametrelerin belirlenerek olası bir patlama senaryosunun hasar tahmininin yapılması, bu olası hasar tahminlerinin yönetmelikte belirtildiği şekilde rapor edilerek ilgili kurumlarla paylaşılması, işletmenin kanuni gereklilikleri yerine getirmesi için kantitatif bir yaklaşım benimsemesini zorunlu hale getirmektedir. Bu çalışmada, DNV GL şirketinden alınan PHAST 8.11 yazılım lisansı ile kantitatif bir sonuç modellemesi gerçekleştirmenin yanında, tehlikeli bölge sınıflandırması konusunda yeni bir yaklaşım metodu geliştirilmiştir. Ayrıca, PHAST 8.11’de en çok kullanılan sonuç modelleme yöntemlerinden biri olan TNT Eşdeğerlik metodu üzerinden yapılan analiz sonrasında, muhtemel aşırı basıncın etki mesafesi, hasar seviyeleri ve riskli bölge konturları gibi parametreler Petersen hasar ölçeğinde tanımlanan aşırı basınç değerlerine göre düzenlenmiştir. Ayrıca; Mexico City’de meydana gelen Pemex LPG terminali kaza araştırma raporlarında yer alan patlama parametreleri farklı bir işletme üzerinden senaryo edilerek, geniş ölçek patlamalar için bir empirik tabanlı bölge sınıflama metodu tavsiye edilmiştir. Söz konusu bu patlama olaylarıyla açığa çıkacak olan karbon emisyonu hesaplanarak, çevresel iklim değişimine olacak etkisi üzerinde durulmuştur. Son olarak da, tanklarda görülebilen yanma ve patlamanın Nitel Hata Ağacı Analiz yöntemiyle risk değerlenmesi yapılarak, genel süreç dahilindeki muhtemel hatalar ortaya konmuştur.İÇİNDEKİLERÖNSÖZiTEŞEKKÜRiiÖZETvABSTRACTviSEMBOLLERviiKISALTMALARviiiŞEKİLLERixTABLOLARx1.GİRİŞ11.1.İş Güvenliği ve Çevre Açısından Risk Değerlendirmesi21.2.Yer Altı ve Yer Üstü Tanklarının Özellikleri ve Risk Değerlendirmesi31.2.1.Sıvılaştırılmış petrol gazının karakteristikleri41.3.Çevresel Karbon Emisyonu72.MODELLEME ÇALIŞMASI VE YÖNTEMLER92.1.Yanma ve Patlama Etkilerinin Modellenmesi92.1.1.Matematiksel model112.1.2.Konut hasar kategorileri112.1.3.Empirik tabanlı modeller122.1.4.TNT eşdeğerlik metodu122.1.5.TNO Multi-Enerji metodu152.1.6.Dispersiyon162.2.Karbon Emisyonu182.3.Hata Ağacı Analizi (FTA)183.BULGULAR VE TARTIŞMA213.1.DNV PHAST Yazılımı Kullanarak Empirik Modelin Uygulanması213.2.Dispersiyon Girdi Parametreleri233.3.Patlama Sonuçları253.4.C1-C4 Hidrakarbonlar İçin Tahmini Patlama Sonuçları303.4.1.Atmosfer kategorileri303.4.2.Bütan ve propanın kimyasal özellikleri313.4.3.C1-C4 aşırı basınçlardaki patlama alanı çapları ve etkileri323.5.Karbon Emisyonu Sonuçları383.6.Hata Ağacı Analizi Risk Değerlendirmesi404.SONUÇLAR43KAYNAKLAR45ÖZGEÇMİŞ………………………………………………………………………………………………………………

ABSTRACTRISK ASSESSMENT OF UNDERGROUND AND ABOVEGROUND TANKS IN TERMS OF ENVIRONMENT AND HEALTH AND SAFETYThe amount of flammable and explosive substances processed and stored is continuously increasing in today's world. Therefore, the risks and dangers that occur in the processes where these substances are processed increase, and explosions occur. The magnitude of material and moral losses in these undesirable events clearly reveals their importance in preventing these risks. Therefore, the analysis and interpretation of the outputs obtained from the modeling studies to be done through scenarios to avoid possible explosion risks is a requirement of the proactive approach in process safety. Legal requirements such as determination of the damage estimation of a possible explosion scenario by determining the parameters like overpressure, shockwave, impact distance and zone classification over the flammable vapor cloud (VCE, UCVCE) and reporting of these possible damage estimates as indicated in the regulation, make it compulsory to adopt a quantitative approach for the companies. In this study, in addition to performing quantitative result modeling with the PHAST 8.11 software license obtained from DNV GL, a new approach method has been developed in hazardous zone classification. Also, after using the TNT Equivalence method, one of the most commonly used consequence modeling methods, in PHAST-8.11, the interpretation of the results was made on possible overpressure parameters: impact distance, damage levels, and risk contours. These risk contours were produced according to overpressure rates described in Petersen Damage Scale. Besides, in the wake of planning the scenario of the explosion parameters which exist in the reports of the Pemex LPG accident, Mexico City, the empirical zone classification method is recommended for the massive scale explosions. After evaluating the carbon emission resulting from the explosion, the effects on climate change will be elaborated carefully. And finally, to exhibit the probable faults of the general process, a risk assessment is performed by using the Qualitative Fault Tree Analysis method.