Post on 19-Oct-2020
1
Başlık
1
III. Uluslararası Proses Güvenliği Sempozyumu Tesis Konumlandırma (Facility Siting) Çalışmaları
19/09/2018
Emine Kübra ÖNCÜ
Tüpraş İzmir Rafinerisi Proses Emniyeti Başmühendisi
2
Başlık
2
Sunum İçeriği
ABD Teksas Kazası
Facility Siting Yönetmelik, Standart ve Yayınlar
Facility Siting Çalışmasının Adımları Adım 1: Veri Toplama Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi Adım 3: Sıklık Analizi Olay Ağacı Adım 4: Risklerin Bir Araya Getirilmesi ve Sonuçlar
3
Başlık
3
ABD Teksas Kazası-2005
• 2005 yılında Teksas şehrinde ABD’nin 3. büyük rafinerisinde inanılmaz bir şiddette patlama meydana geldi.
• Patlamada 15 işçi hayatını kaybederken, çoğu ciddi şekilde 180 işçi yaralandı. • 12 hektarlık arazide bulunan rafinerideki patlama iki kilometre mesafedeki evlerin
camların kırılmasına sebep oldu. • Çıkan kara duman 43 bin Teksaslının evlerinden çıkmamasına sebep oldu. • Bu kaza şirkete milyonlarca dolara mal oldu.
4
Başlık
4
ABD Teksas Kazası-2005
Patlama araştırması sonucunda tesiste yönetmelik ve standartlara uymayan sayısız durumla
karşılaşıldı;
• Kritik alarmlar ve ekipmanlar için bakım ve test prosedürleri yetersiz kalmış
• RV sistemlerindeki güvenlik çalışmaları yıllarca atlanmış
• Operasyonel prosedürler eski ve güncel değilmiş,
• Kritik tasarım, ekipman ve prosedür değişikliklerinde DYS yapılmamış
• Proses Tehlike analizleri yetersiz kalmış, birçok yangın ve patlama riski göz ardı edilmiş
• Denetimlerde birçok proses emniyeti tespitleri yapılmış fakat bunlar hiçbir zaman
çözümlenmemiş
• Facility Siting uygulama eksikliği
5
Başlık
5
Facility Siting Yönetmelik, Standart ve Yayınlar
• API 752 Management of Hazards Associated with
Location of Process Plant Permanent Buildings
• API 753 Management of Hazards Associated with
Location of Process Plant Portable Buildings
• CCPS Guidelines for Facility Siting and Layout
• CCPS Guidelines for Chemical Process Quantitative Risk
Analysis
• Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik
• Büyük Endüstriyel Kazaların Önlenmesi ve Etkilerinin
Azaltılması Hakkında Yönetmelik
6
Başlık
6
Facility Siting Amacı
Çalışanların mümkün olduğunca proses ünitelerinden uzak yerleştirilmesi,
Proses ünitelerine yakın yapıların kullanımını/doluluk oranının en aza indirilmesi,
İçerisinde personel bulunan yapıların patlama, yangın ve toksik yayılım senaryolarına uygun şekilde dizayn ve inşa edilmesi, modifiye edilmesi ve bakımlarının yaptırılması,
İLK ÖNCELİK
Olası Yangın, Patlama ve Toksik Yayılım Senaryolarının Önlenmesi
7
Başlık
7
Facility Siting Çalışmasının Adımları
Adım 1 • Veri Toplama
Adım 2 • Sonuç ve Etki Analizi
Adım 3 • Sıklık Analizi Olay Ağacı
Adım 4 • Risklerin Bir Araya Getirilmesi ve Sonuçlar
8
Başlık
8
Adım 1: Veri Toplama:
• Saha Topografyası – Rüzgar hızı, yönü
– Ortam sıcaklığı ve nemi
• Binaların Yapı Çeşitleri
• Bina Doluluk Oranları
• Kaza Senaryoları geliştirme (HAZID) – Ekipmanların konumları
– Proses data
Facility Siting Çalışmasının Adımları
9
Başlık
9
Binaların Yapı Çeşitleri
Facility Siting Çalışmasının Adımları-Adım 1: Veri Toplama
Yapı Sınıfı
Tanımı Örnekler
A Ahşap çerçeveli karavan ya da kulübe Geçici ofisler
B Çelik çerçeveli/metal kaplamalı dizayn
edilmiş yapılar
Atölyeler, depolar. Bu tip yapılar sadece metal kaplama olanları kapsar. Tuğla çerçeveli çelik
çerçeveli yapılar D tipidir.
C Donatısız taşıyıcı taş duvar yapı (Kagir Yapı) Yönetim Binası, Kafeterya ve trafo binaları. Tek ya da çok katlı olabilir. Bu tip yapıların çatısı sadece
duvarlar tarafından desteklenir.
D Çelik ya da beton çerçeveli donatısız yığma
duvar ya da kaplama
Yönetim Binası, Kafeterya, laboratuvar, Ünite Kontrol Odası ya da trafo binaları. Tek ya da çok katlı olabilir. Tavan duvarlardan bağımsız olarak
çelik çerçeve tarafından desteklenir.
E Betonarme ya da yığma perde duvar yapı Özel olarak tasarlanmış yapılardır ancak spesifik olarak patlama dayanımlı dizayn edilmemiştir.
F Patlamaya dayanıklı yapılar Merkezi kontrol odaları özellikle patlama dayanımlı
dizayn edilir
CCPS; Evaluating Process Plant Buildings for External Explosions and Fires, 1996, sayfa 61[1]
10
Başlık
10
Bina Doluluk Oranları
Facility Siting Çalışmasının Adımları-Adım 1: Veri Toplama
Kişi Sayısı Doluluk oranı
Yorumlar/Notlar NO Yapı Adı
Yapı Sınıfı/ Bina tipi
Maksimum Doluluk (kişi)
Gündüz Gece Gündüz Gece
1 Yüklenici Konteynır A 75 76 0 20% 5% 2 Depo B 2 2 2 30% 30%
3 Yemekhane C
65 1700 in 1 hour 3 2
100% %6 100%
Gün içinde 1 saat 1700
kişi
4 İdari Bina D
38 65
38 65 1
%100 %30
%20 %6
5 Kontrol Odası 1 E 5 3 3 100% 100%
6 Kontrol Odası 2 F 16 12 12 100% 100% Pozitif Basınçlı yapı
11
Başlık
11
HAZID çalışmasında her node için 3 ayrı senaryo belirlendi;
Büyük Senaryo: Ani Yarılma
Orta Senaryo:10 dakika boyunca yayılma
Küçük Senaryo: Basıncın en yüksek olduğu yerde %10 oranında yarılma sonucu kaçak
Facility Siting Çalışmasının Adımları-Adım 1: Veri Toplama
12
Başlık
12
CCPS Mesafe Tablosu
Facility Siting Çalışmasının Adımları-Adım 1: Veri Toplama
CCPS, Guidelines for Facility Siting and Layout, 2003, Appendix A Table D
13
Başlık
13
Facility Siting Çalışmasının Adımları-Adım 1: Veri Toplama
Binaların CCPS Mesafeleri
14
Başlık
14
Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi
Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi: İstenmeyerek oluşan kaçakların beklenmedik sonuçlarının ölçülendirilmesidir.
Modellemeler için PHAST Modelleme Programı kullanıldı.
Her senaryo: – Jet Yangını (Jet Fire)
– Flaş Yangını (Flash Fire)
– Döküntü Yangınları (Pool Fire)
– Buhar Bulutu Patlaması (Vapor Cloud Explosion-VCE)
– Kaynayan Sıvı-Genleşen Buhar Patlaması (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion (BLEVE)
– Toxic Yayılımlar
15
Başlık
15
Jet Yangını PHAST Modelleme Örneği
Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi
Eğrilerin değeri 35 kW/m2’dir
16
Başlık
16
Döküntü (Pool) Yangın PHAST Modelleme Örneği
Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi
Eğrilerin değeri 35 kW/m2’dir
17
Başlık
17
Sıcaklığın Binalar Üzerindeki Etkisi
4 kW/m2 bina camları kırılır.
20 sn maruziyet süresince ve 35 kw/m2 radyant ısıya maruz kalan binalardaki kişilerin hızlı bir kaçış yolları yoksa durumun %100 ölüm ile sonuçlandığı kabul edilir.
Kaçış Yollarının 6 kw/m2 den daha az ısıya maruz kalması gereklidir.
Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi
18
Başlık
18
VCE PHAST Modelleme Örneği
Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi
(5 psi)
(2 psi)
(1 psi)
19
Başlık
19
BLEVE Basınç PHAST Modelleme Örneği
Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi
(5 psi)
(2 psi)
(1 psi)
20
Başlık
20
Fazla Basıncın(overpressure) Binalar Üzerindeki Etkisi
Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi
Yapı Sınıfı Yapı Özellikleri Yüksek Basınç Sonuçlar
- Cam 0.03-0.07 Camın Vücuda zarar verecek hızla kırılması
A Ahşap çerçeveli karavan ya da
kulübe
0.07 Çatının ve duvarların yıkılması
0.14 Yapının tamamen yıkılması
B
Çelik çerçeveli/metal kaplamalı dizayn edilmiş
yapılar
0.1 Kaplamaların sökülmesi ve iç duvarların zarar
görmesi
0.18
Yapı çerçevesi durur, ancak çerçeve yerinden
oynadığı için kaplama ve iç duvarların zarar
görmesi
C Donatısız taşıyıcı taş duvar
yapı (Kagir Yapı)
0.07 Kırılabilir camı olmayan duvarların kısmi yıkılması
0.09 Duvarların ve çatının kısmi yıkılması
0.1 Tamamen yıkılma
D
Çelik ya da beton çerçeveli donatısız yığma duvar ya da
kaplama
0.1 Duvarların darbe alması
0.14 Çatı levhasının yıkılması
E Betonarme ya da yığma perde
duvar yapı
0.28 Çatı ve duvarların basınç altında başka yönde
dönmesi ve iç duvarların zarar görmesi
0.42 Yapıda büyük ölçüde hasar ve yıkılma
Standard API RP 752, Management of Hazards Associated with Location of Process Plant Buildings, Second Edition, 2003, Sayfa 10 [3]
21
Başlık
21
Toksik Kaçak PHAST Modelleme Örneği
Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 2: Sonuç ve Etki Analizi
22
Başlık
22
Tepe Olay
Kaçak Fazı
Jet Yangını
Ani/Direk Tutuşma
Toksik Yayılma/ İhmal Edilebilir Etki
Gecikmiş Tutuşma
Buhar Bulutu Patlaması (VCE) ve Döküntü Yangını
Flaş Yangını ve döküntü
Toksik Yayılma/ İhmal Edilebilir Etki
Patlayıcı Kütle >1500 kg Senaryolar
İçerik Kaybı
Gaz
Evet
Evet
Evet 2 Faz (Gaz+Sıvı)
Hayır
Hayır
Hayır
Sıvı
Evet
Evet
Evet
Hayır
Hayır
Hayır
Evet
Hayır
Döküntü Yangını
Buhar Bulutu Patlaması (VCE)
Flaş Yangını
Jet Yangını
Toksik Yayılma/ İhmal Edilebilir Etki
Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 3: Sıklık Analizi Olay Ağacı
23
Başlık
23
Risklerin Bir Araya Getirilmesi ve Sonuçlar:
Bina nüfus verileri, modelleme sonuçları, sıklık hesaplamaları ve hava durumu değerleri toplandıktan sonra, bu bilgiler bir araya getirilip aşağıdaki risk sonuçları oluşturuldu:
• Yüksek Basınç Zonları : Plot planı üzerine yüksek basınç seviyelerinin çizilmesi. Zonlar açıkça farklı hasar seviyelerinin içinde korumasız binaları göstermektedir
• Risk Değerlendirmesi: Değerlendirme sonucunda çıkan tüm yüksek veya orta riskler için, riski azaltmak için uygun öneriler belirlenmekte ve aksiyonlar alınmaktadır
Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 4:
24
Başlık
24
Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 4: Yüksek Basınç Zonları
25
Başlık
25
Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 4: Risk Değerlendirmesi
Bireysel Risk kişi başına düşen birim zamandaki risktir.
Sosyal Risk; Bazı kazaların aynı anda çok sayıda insanı etkileme
olasılığı vardır. Bu kazalara maruz kalma riski olan kişilerin kaza
frekans toplamı şeklinde ifade edilir. Birimi ölüm/yıl dır.
Kabul Edilemeyen Riskli Bölge:
Sosyal Risk≥ 1.00E-03 ölüm/yıl)
Tolere Edilebilir Riskli Bölge;
1.00E-3 > Sosyal Risk> 1.00E-6 ölüm/yıl
Büyük Ölçüde Kabul Edilen Riskli Bölge Sosyal Risk< 1.00E-06 ölüm/yıl
26
Başlık
26
Facility Siting Çalışmasının Adımları- Adım 4: Aksiyon Belirlenmesi
«Sosyal Risk Olasılıkları» ve «Modelleme sonucu ortaya çıkan Termal ve Basınç eğrileri» değerlendirilerek aksiyonlar belirlenir
Örnek Facility Siting aksiyonları;
1. Binanın yerinin değiştirilmesi/emniyetli alana çekilmesi
2. Binanın yangına veya patlamaya karşı güçlendirilmesi
3. Binanın toksik gaz kaçağına karşı (HVAC) Pozitif Basınçlı Havalandırma Sistemi kurulması
4. Bina içerisinde bulunan çalışanların acil çıkış yollarının belirlenmesi
27
Başlık
27