Gaz ve Alev algılama sistemleri yani genel anlamı ile teknik emniyet ekipmanları işletmelerde bulunan farklı tehlikelerin tespiti ve bu tespitler doğrultusunda emniyetin sağlanması için gerekli aksiyonların alınmasını hedeflemektedir. Ana kullanım alanı bu olmakla beraber Teknik Emniyet ekipmanlarının genel kullanım sebepleri şu şekildedir:
- Personel ve tesisin tehlikelerden korunması,
- Üretim kayıplarının önlenmesi,
- İş sağlığı ve güvenliği yasa ve yönetmeliklerine uygun işletmenin sağlanması,
- Tesisin iş güvenliğine karşı sigortalanması için oluşan maliyetlerin düşürülmesi,
- Borulama ve vanaların bulunduğu alanlarda maliyetlerinin düşürülmesi.
Sektör özelinde işletmelerde farklı tehlikeler bulunmaktadır. Bu tehlikeler gaz ve alev algılama sistemleri ile tespit edilebilir, çalışan ve işletme güvenliği sağlanabilir.
Gaz ve alev algılama sistemlerinden alınabilecek verim tehlikelerin doğru tespiti ile doğru orantılıdır. Petrokimya tesislerindeki tehlikeler, işletme tipi ve çalışma yöntemi ile birlikte değişiklik gösterse de genel anlamı ile aşağıdaki gibidir.
Petrokimya Tesislerindeki Ürünler Nelerdir ve Nasıl Sınıflandırılır? Bu Sektördeki Gaz ve Alev Tehlikeleri Nelerdir?
- Petrokimya endüstrisinin ürünlerini alifatikler ve aromatikler olarak ikiye ayırmak mümkündür. Bu iki ürün grubunu temel farkı, aynı bileşiklerin farklı yapısal özelliklerde bağlantı kurmasıdır. Bunlarla beraber, bu iki gruba dahil olmayıp, büyük bir hacme sahip olan 2 ürün daha bulunmaktadır; amonyak ve metanol.
- Alifatikler; Alkan (Metan-CH₄, Etan-C₂H₆, Propan-C₃H₈, …), Alken (Etilen-C₂H₄, Propilen-C₃H₆, …) ve Alkin gruplarıdır.
- Aromatikler daha kararsız yapıdaki, reaktif ürünlerdir (Benzen, Tolüen, Ksilen, ….). Genellikle polimer ve lif üretiminde kullanılan ürün grubudur.
- Amonyak üretim kapasitesi ile en yüksek hacimli petrokimya ürünlerinden biridir. Yüksek sıcaklık altında bir kompresörden geçen hidrojen ve azot bileşenleri, katalizör vasıtası ile işleme sokulur ve ürün elde edilir. En yaygın kullanımı nitrik asit, patlayıcı ve gübre üretimindedir.
- Metanol tüm alkollerin en basitidir. En yaygın olarak, motor yakıtlarda bit oksijenli bileşen olan MTBE üretimi, antifriz ve tahıl alkolü üretiminde kullanılmaktadır.
- Ham petrol, gaz, sıvı ve katı hidrokarbonların bir karışımıdır ve çıkarıldığı yere bağlı olarak, içeriğinde kükürt bileşikleri gibi bir dizi kirletici madde bulunabilir. Karmaşık hidrokarbon bileşikleri karışımını ham petrolden ayırma işlemi, bir rafineri içinde gerçekleştirilir ve kullanılan üç ana rafine etme işlemi damıtma, dönüştürme ve kimyasal işlemdir.
Petrol Rafine İşlem Çeşitleri Nelerdir ve İşlemler Nasıl Yapılmaktadır?
1. Damıtma İşlemleri:
Rafineri işlemindeki başlıca ham petrol işlemlerinden biridir. Bileşenler, belirli tanımlanmış sıcaklık aralıkları içinde kaynatılır ve buharlaşır. Ortaya çıkan buharlar, işlemin ayrı noktalarında toplanabilir ve yoğunlaştırılabilir. Daha sonra, kulenin içindeki sıcak buharlar yükseldikçe, sıcaklık yavaş yavaş azalır ve kulenin ve daha düşük sıcaklıklarda art arda yüksek noktalarda; yağlama yağı, ısıtma yağı, gaz yağı (parafin), benzin ve yoğunlaştırılmamış gazlar çekilir. Bu arada, kulenin dibinde ağır akaryakıtlar ve asfalt kalıntıları boşaltılır. Fraksiyonlama kulesi, fraksiyonları ayırmak ve toplamak için yatay çelik tepsiler içeren yaklaşık 40 metre yüksekliğinde bir çelik silindirden oluşur.
2. Dönüştürme İşlemleri:
Damıtma yoluyla elde edilen daha az değerli parçaların bazılarını, örneğin benzin gibi daha değerli ürünlere dönüştürmek için kullanılır. Bu amaçla kullanılan ana işlemler arasında termal kraking, katalitik kraking, polimerizasyon, alkilasyon, hidrojenasyon ve yeniden biçimlendirme bulunur.
Termal Kraking:
Yüksek basınç uygulanarak yağın yüksek bir sıcaklığa ısıtılmasından ibarettir. Bu, daha büyük moleküllerdeki bazı atomların ayrılmasına ve diğer molekülleri oluşturmasına neden olur. Çatlama, daha az faydalı ağır bileşiklerin bazılarını parçalayarak daha büyük miktarlarda benzin gibi daha değerli ürünler üretebilir. Örneğin, kerosin (C15H32) içindeki pentadekan molekülü, oktan benzini (C8H18) üretmek için kırılabilir.
Katalitik Kraking:
Daha hafif ürünlere dönüşümün katalizörlerin kullanılması ile desteklenmesi dışında, termal çatlamaya esas olarak benzerdir. Yüksek sıcaklıklar kullanılır, ancak katalizörlerin kullanılmasıyla, işlem daha düşük basınçlarda çalıştırılabilir.
Polimerizasyon:
Üçüncü temel dönüşüm işlemi olan polimerizasyon, küçük hidrokarbon moleküllerinin (monomerler) daha büyük olanlara (polimerler) birleştirilmesidir. Metan ve etan gibi nispeten düşük değerli rafineri gazları, hafif gaz moleküllerini daha ağır sıvı ürünlere polimerize eden yüksek sıcaklıklara ve basınçlara maruz bırakılır. Ham petrolün orijinal hammaddesinden maksimum benzin verimini elde etmek için bir başka önemli işlem olarak kullanılır. İşlem, çözücüler, alkoller ve plastiklerin yanı sıra yüksek oktanlı benzin karışımları üretmek için kullanılabilir, ancak hem pahalı hem de karmaşıktır ve genellikle daha az maliyetli üretim yöntemleriyle rekabet edemez.
Alkilasyon:
Bu işlem, rafineri kraking işleminde üretilen yüksek uçucu hidrokarbonları daha yüksek oktan değerine sahip daha az uçucu ürünlere dönüştürmek için uygulanır.
Hidrojenasyon:
Çatlama sırasında daha ağır fraksiyonlara hidrojen eklenir. Hidrojen ilavesi, zincire bir hidrojen bağı ekleyerek daha ağır kısımları daha değerli daha hafif kısımlara dönüştürmeye yardımcı olur.
Yeniden Biçimlendirme:
Bazı özel petrokimya ürünlerinin elde edilmesi için bir çatlama işlemidir. TNT üretimi için toluen elde etmek ve yüksek oktanlı benzin verimini arttırmak için kullanılmıştır. En basit aromatik hidrokarbon gazlarından ikisi olan benzen ve ksilen üretmek için de kullanılabilir.
3. Kimyasal İşlemler:
Kimyasalların eklenmesi genellikle safsızlıkları gidermek ve aynı zamanda rafine edilmiş fraksiyonların kalitesini arttırmak için son arıtma işleminin bir parçası olarak kullanılır.
- Tüm bu rafineri işlemleri, petrolü bir dizi nihai ürüne ve ara ürüne dönüştürür. Bunlardan en önemlileri şunlardır;
- Gasoline; tüm rafineri ürünlerinin en temeli ve en önemlisidir. Motorlu taşıtlarda yakıt olarak kullanılmasının yanında farklı amaçlar için de kullanılabilmektedir. (-45 ⁰C)
- Fuel Oil; yüzlerce uygulamada güç sağlamak için kullanılan bu ürün, en önemli rafineri mamullerindendir. (42 ⁰C)
- Jet Yakıtı; genellikle benzin, gazyağı ve akaryakıt karışımıdır. (38 ⁰C)
- Parafin; Pişirme, ısıtma ve bazı çiftlik ekipmanları için nispeten (200 ⁰C) kullanılmaktadır.
- Kayganlaştırıcı Yağ (220 ⁰C)
- Asfalt (200 ⁰C)
- Diesel (55 ⁰C)
- HVGO (93 ⁰C)
- LCGO (66 ⁰C)
- Platformate (61 ⁰C)
- Petrol türevi olan bu ara ve nihai ürünler, HC bazlı ve zaman zaman kükürt içerikli olması sebebi ile insan sağlığı ve işletme güvenliği için tehlikelidir. Bu ürünlerden salınan gazlar ve buharlar teknik emniyet kapsamında izlenmeli ve kontrol edilmelidir.
- Bir rafineri prosesinde neredeyse tüm noktalar tehlike arz etmektedir. İşletmenin neredeyse tamamında bulunan flanş noktaları, fırın ve kazanlar, kompresör ve pompalar, dramlar ve diğer depolama alanları ve tank alanları bunlardan bazılarıdır.
- Bu karmaşık yapıda kullanılacak ölçüm yönteminin belirlenmesinde birçok nokta dikkate alınmalıdır. Hedef gazın bağıl yoğunluğu, karmaşık noktalardaki birikim noktaları, açık alanlardaki hakim rüzgar yönleri, drain noktaları, ürün içerikleri, ürünlerin operasyonel sıcaklıkları ve her ürüne özel parlama noktalarıdır. Ürünler içeriğinde, çıkarıldığı bölgeye bağlı olarak, kükürt içerikli olabilmektedir. Ayrıca her ürünün parlama noktasının (buhar bırakma sıcaklığı) net bir şekilde belirlenmesi ile ürünün bulunduğu her lokasyondaki operasyonel sıcaklığı inceleyerek, gaz ve alev algılama sisteminin gerekliliğini belirlenebilir. Yukarıda belirtilen önemli ürünlerin parlama noktalarına ait veriler belirtilmiştir. Kimi ürünlerin çok yüksek sıcaklıklarda buhar bıraktığı görülecektir. Örneğin diesel ürününün, ortam sıcaklığındaki depo alanında buhar bırakması ve patlama limitine gelmesi mümkün değildir.
İşletmelerin ana uygulamaları haricinde, tesislerin tümünde farklı gaz tehlikeleri bulunabilmektedir. Bu uygulamalar işletmelere göre farklılıklar gösterebilmektedir;
- İşletmelerdeki yemekhaneler (yanıcı-patlayıcı gaz)
- LPG tankının alanı (yanıcı-patlayıcı gaz)
- Tüp depolama sahaları (yanıcı-patlayıcı gaz, oksijen eksikliği)
- Kazan daireleri (yanıcı-patlayıcı)
- Bazı işletmelerde bulunan kaynakhanelerde, (yanıcı-patlayıcı, toksik, boğucu, zehirleyici gaz, oksijen eksikliği)
- Soğutucu üniteler (NH3, H₂, CO₂)
- Kapalı alanlar (yanıcı-patlayıcı, toksik, boğucu, zehirleyici gaz, oksijen eksikliği)
Bu tehlikeleri tespit etmek ve önlemleri alabilmek için gaz ve alev algılama sistemlerinin kullanımı olmazsa olmazdır. İşletmelerdeki tehlikeler ve bu tehlikelerin tespiti konularında tecrübeli firmalarla çalışmak büyük önem arz eder.
Petrokimya Sektöründe Hangi Gaz Dedektörleri ve Uyarı Ekipmanları Kullanılabilir?
Petrokimya sektöründe kullanılabilecek Honeywell ve E2S ürünlerimize aşağıdaki linklerden ulaşabilirsiniz.
Honeywell XNX™ Universal Transmitter için tıklayınız
Honeywell Searchpoint Optima Plus için tıklayınız
Honeywell Searchline Excel için tıklayınız
Honeywell FS24X Plus Alev Dedektörü için tıklayınız
Honeywell Touchpoint Pro Kontrol Ünitesi için tıklayınız
Honeywell Gas Alert Max XTII için tıklayınız
E2S STExC Radyal Flaşörlü Siren için tıklayınız
Set Teknik Emniyet ve Çevre Teknolojileri A.Ş. olarak; Gaz Algılama Sistemleri, Proses Gaz Analiz Sistemleri, Sürekli Emisyon Ölçüm Sistemleri, Endüstriyel İş Güvenliği Ekipmanları ve Yanma Teknolojileri konularında, 2004 yılından bu yana her geçen gün geliştirerek bugüne taşıdığımız satış ve teknik destek tecrübemiz ve tamamı Türkiye ve Avrupa normlarına uyumlu ürünlerimiz ile mühendislik çözümleri sunmaktayız.