İstanbul ilinde meydana gelen ve yangın ya da patlamaya neden olan kimyasal madde kaynaklı kazaların etki alanlarının aloha programı kullanılarak belirlenmesi ve kaza sonuçlarının değerlendirilmesi

Abstract

Bu tez çalışması için öncelikle İstanbul’da 2010 – 2020 yılları arasında meydana gelen ve yangın ve/ veya patlamaya neden olan kimyasal madde kaynaklı kazalara ilişkin veriler İstanbul Büyükşehir Belediyesi İtfaiye Daire Başkanlığı’ndan temin edilmiştir. Söz konusu veriler incelendiğinde birçok kaza kaydının tez kapsamındaki modelleme çalışmaları için yeterli derecede ayrıntılı bilgi içermediği belirlenmiştir. Dolayısıyla 28.04.2020 tarihinde meydana gelen bir doğal gaz dağıtım boru hattı yangını referans olarak alınıp kaza senaryoları oluşturulmuş ve jet yangınının etki alanları ALOHA kullanılarak belirlenmiştir. Kaynak salım faktörlerinin (boru uzunluğu ve çapı) ve atmosferik koşulların (rüzgâr hızı, bulut örtüsü, hava sıcaklığı ve nispi nem) jet yangınıyla ilişkili termal radyasyon tehdit mesafeleri üzerindeki etkileri hesaplanmıştır. Sonuç olarak boru uzunluğu ve çapının tehdit mesafeleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu, tehdit mesafelerinin boru uzunluğundaki artışla lineer olmayan şekilde azaldığı, boru çapındaki artışla ise arttığı belirlenmiştir. Ayrıca aynı gün içerisindeki saatlik atmosferik koşullara ve aylık ortalama atmosferik koşullara bağlı olarak tehdit mesafelerinde çok küçük değişimler olduğu belirlenmiştir. Rüzgâr hızı arttıkça tehdit mesafelerinde önemli derecede artış olduğu, hava sıcaklığı ve nispi nemdeki artışa bağlı olarak tehdit mesafelerinin azaldığı tespit edilmiştir. En kötü durum senaryosu olarak tanımlanan koşullarda, kuvvetli rüzgâr etkisi altında jet yangınından kaynaklanan termal radyasyon tehdit mesafeleri 21 m (kırmızı), 28 m (turuncu) ve 42 m (sarı) olarak hesaplanmıştır. Çalışmanın diğer sonuçları ile birlikte özellikle en kötü durum senaryosu için elde edilen tehdit mesafeleri doğal gaz dağıtım boru hatlarında meydana gelen jet yangınları ile ilgili risk değerlendirme, acil müdahale ve tahliye çalışmaları ve güvenli mesafelerin belirlenmesinde referans olarak kullanılabilir.

In this thesis study, first of all, data on chemical accidents that occurred in Istanbul between 2010 and 2020 and caused fire and/ or explosion were obtained from the Istanbul Metropolitan Municipality Fire Brigade Department. When the data in question was examined, it was determined that many accident records did not contain sufficient detailed information for the modeling studies within the scope of the thesis. Therefore, a natural gas distribution pipeline fire that occurred on 28/ 04/ 2020 was taken as a reference, accident scenarios were created and the impact areas of the jet fire were determined using the ALOHA program. The effects of source release factors (i.e. pipe length and diameter) and atmospheric conditions (i.e. wind speed, cloud cover, air temperature, and relative humidity) on jet fire-associated thermal radiation threat distances were calculated. As a result, it has been determined that pipe length and diameter have a significant effect on threat distances, threat distances decrease nonlinearly with the increase in pipe length and increase with the increase in pipe diameter. In addition, it was determined that there were very small changes in threat distances depending on hourly atmospheric conditions on the same day and monthly average atmospheric conditions. It has been determined that threat distances increase significantly when wind speed increases and threat distances decrease due to the increase in air temperature and relative humidity. Under conditions defined as the worst-case scenario, thermal radiation threat distances resulting from jet fire under the influence of strong wind were calculated as 21 m (red), 28 m (orange) and 42 m (yellow). Along with other results of the study, threat distances obtained especially for the worst-case scenario can be used as a reference in risk assessment, emergency response and evacuation efforts and the determination of safe distances regarding jet fires occurring in natural gas distribution pipelines.