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