Statik Elektrik: Kimya, Petrokimya ve İmalat Sektörlerinin Sessiz Tehlikesi
Endüstriyel tesislerde statik elektrik tehlikesi ve güvenli topraklama çözümleri, için operatörler her gün onlarca rutin işlem yapar: kimyasal transfer, tankere dolum, varil boşaltma, toz taşıma… Bu işlemlerin büyük çoğunluğu, gözle görülemeyen ama son derece tehlikeli bir fenomeni, yani statik elektrik birikimini tetikler.
Statik elektrik; birbirinden farklı veya aynı iki maddenin temas edip ayrılması ya da sürtünmesi sonucunda yüzeyler arasında elektron dengesizliği yaratır. Statik yükün gerilimi binlerce volta (kV) ulaşabilirken akımı çok zayıf kalır. Ancak bu yük, uygun koşullar altında boşaldığında bir kıvılcım açığa çıkarır. Bu kıvılcım; yanıcı buhar, gaz veya toz içeren ortamlarda yangın ve patlamaya neden olmak için yeterlidir.
Propan, n-bütan ve n-hekzan gibi kimyasallar tutuşmak için yalnızca 0,25 mJ enerjiye ihtiyaç duyar. İnsan vücudunun 60 mJ’e kadar statik enerji boşaltabildiğini düşündüğümüzde, bu tehdidin büyüklüğünü daha net anlarız.
Endüstride Statik Elektriği Hangi Süreçler Üretir?
Statik elektrik üretimi sadece halıda yürümekle sınırlı değildir. Endüstriyel ortamlarda özellikle şu faaliyetler yoğun statik yük birikimine yol açar:
Yanıcı ve parlayıcı sıvıların bir kaptan diğerine aktarımı veya borulardan akışı.
Tankerlerin ve depolama tanklarının doldurulması ve boşaltılması.
Siloların ve büyük konteynerlerin toz ile doldurulması.
Santrifüj pompalar ve filtre sistemleriyle çalışma.
IBC ve varillerin doldurulması.
Pnömatik taşıma sistemleri.
Laboratuvar ölçümleri, filtreli sistemlerin filtresiz sistemlere kıyasla 10 ila 20 kat daha fazla statik yük ürettiğini kanıtlamıştır. Bunun yanı sıra plastik (polipropilen gibi yalıtkan) kaplarda depolanan sıvılar yük biriktirir; bu kapta biriken yük, temas anında kıvılcım deşarjına zemin hazırlar.
Gerçek Kazalar Gerçek Sonuçlar Doğurur
Geçmişte yaşanan kazalar, statik elektriği hafife almamanız gerektiğini açıkça ortaya koymaktadır:
ABD, 2007: Yanıcı naftanın bir tankerden depolama tankına transferi sırasında oluşan statik kıvılcım, tank çiftliğini yok eden bir patlamaya neden oldu. Birkaç ay sonra aynı şirket, iletken olmayan bir hortumdan dolum yaparken ikinci bir patlama yaşadı.
Tanker Kazası: Dizel yakıtının üstten doldurulması sırasında sürücü topraklama yapmadığı için meydana gelen patlamada hayatını kaybetti.
Bu kazaların ortak paydası: topraklama eksikliği.
Patlayıcı Ortamlar ve ATEX Bölge Sınıflandırması
Statik elektrik tehlikesi, patlayıcı ortamlarla bir araya geldiğinde kritik bir boyut kazanır. Yanıcı maddelerin hava ile karışımı patlayıcı atmosfer oluşturur.
Türkiye’deki yönetmelikler kapsamında işverenler; patlama risk değerlendirmesinde statik elektrik dahil tüm tutuşturucu kaynakları dikkate almak zorundadır. Gaz ve buhar için ATEX bölge sınıflandırması şöyledir:
Bölge 0: Patlayıcı atmosferin sürekli veya uzun süre oluştuğu alanlar.
Bölge 1: Normal çalışma koşullarında patlayıcı atmosferin ara sıra oluşabildiği alanlar.
Bölge 2: Patlayıcı atmosferin oluşma ihtimali düşük olan alanlar.
Toz için Bölge 20, 21 ve 22 sınıflandırması benzer prensiplerle geçerlidir. Bu bölgelerde kullandığınız her ekipman uygun ATEX sertifikasına sahip olmalıdır.
Statik Elektriğe Karşı En Etkili Yöntem: Topraklama ve Bağlama
Statik elektrik riskini kontrol altına almak için en güvenilir yöntem topraklama (grounding) ve bağlama (bonding) uygulamalarıdır.
Bağlama (Bonding): İki veya daha fazla iletken nesneyi bir iletken vasıtasıyla birbirine bağlayarak eşit elektrik potansiyeline getirirsiniz. Böylece nesneler arasındaki potansiyel farkı sıfırlar ve deşarj kıvılcımını önlersiniz.
Topraklama (Grounding): İletken nesneleri bir iletken vasıtasıyla toprak elektroduna bağlarsınız. Bu işlem, iletken üzerinde biriken statik yükü deşarj başlatmadan toprağa iletir.
Standartlara göre topraklama direnci 10 ohm değerini aşmamalıdır. Ancak pasif bir bağlantı yeterli değildir. Gevşek bağlantı, pas veya boya tabakası direnci tehlikeli seviyelere çekebilir. Bu yüzden bağlantıyı sürekli izlemeniz gerekir.
REMBE SYMEGA: Akıllı Topraklama İzleme Sistemleri
İşte bu noktada REMBE’nin SYMEGA serisi topraklama izleme sistemleri devreye giriyor. SYMEGA sistemleri; sürekli direnç ölçümü yoluyla topraklama bağlantısını anlık olarak izler, hem süreci durdurma hem de devam ettirme için potansiyelsiz anahtarlama kontakları aracılığıyla proses kontrol sistemine entegre olur.
SYMEGA.VO — Patlayıcı Ortam İçin Topraklama İzleme Sistemi
SYMEGA.VO, Bölge 1, 2 ve 21, 22 gibi patlayıcı ortamlarda doğrudan kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Sabit veya mobil, metalik ya da iletken ve yayıcı nesneler ile güvenli bir toprak bağlantısı kurarak elektrostatik yük birikimini engeller.
Sistemin üzerindeki LED’ler, topraklama işleminin anlık durumunu gösterir. İki adet potansiyelsiz anahtarlama kontağı sayesinde bu durum, tesisin proses kontrol sistemine tam entegre edilebilir; bu da mümkün olan en yüksek güvenlik seviyesini sağlar.
Ölçüm iki varyantta yapılabilir: tüm metalik nesneler için 0–1 kΩ düşük empedans ölçümü veya Tip C büyük çantalar için 0–3 MΩ yüksek empedans ölçümü.
Teknik Özellikler: – Uygulama bölgesi: Bölge 1, 2 ve 21, 22 – ATEX Sertifikası: TPS 18 ATEX 92819 002 X – Muhafaza malzemesi: Paslanmaz çelik V2A – Koruma sınıfı: IP 64 – Uygulama alanı: Variller, konteynerler, tankerler, Tip C büyük çantalar, IBC konteynerler
SYMEGA.SI — Pano Montajlı Topraklama İzleme Sistemi
SYMEGA.SI, patlayıcı olmayan alanlardaki panolara monte edilmek üzere geliştirilmiştir. İçsel güvenli (Ex-i) ölçüm devreleri sayesinde ölçüm kabloları Bölge 0 ve 20’ye kadar uzatılabilir; bu da sistemin en kritik alanları dahi izlemesine olanak tanır.
SYMEGA.VO ile aynı ölçüm yeteneklerine ve proses entegrasyonuna sahip olan SYMEGA.SI, standart kontrol panolarıyla kolayca entegre edilebilir yapısıyla öne çıkar.
Q.Crodile Serisi: Her Uygulamaya Özel Topraklama Kelepçeleri
Topraklama izleme sistemleri kadar, bu sistemlere bağlanan topraklama kelepçeleri de kritik öneme sahiptir. Zayıf ya da güvensiz bir mekanik bağlantı, tüm izleme sistemini işlevsiz kılar. REMBE’nin Q.Crodile serisi, SYMEGA sistemleriyle birlikte kullanılmak üzere özel olarak tasarlanmış, ATEX sertifikalı topraklama kelepçelerinden oluşur.
Q.Crodile X PL114-2 ve PL123-2 — Çift Kutuplu Kelepçeler
SYMEGA serisi ile doğrudan kullanım için tasarlanan bu iki kutuplu kelepçeler, varil, konteyner ve büyük kaplar dahil tüm yaygın uygulamalar için uygundur. Sertleştirilmiş paslanmaz çelik dişler, boya, pas ve kir tabakalarını delerek metal-metal temas sağlar; böylece güvenilir bir topraklama bağlantısı oluşur. Güçlü yay mekanizması sayesinde yüksek temas basıncı elde edilir.
- PL114-2: Varil, konteyner, kanistrolar, IBC ve tank kamyonları için (açılış genişliği 15 mm)
- PL123-2: Büyük boyutlu konteyner, varil, tank kamyonu ve ray tank vagonları için (açılış genişliği 40 mm, eldivenle kullanıma uygun)
- ATEX: Zone 0, 1, 2 ve 20, 21, 22 (II 1G Ex h IIC T6 Gb)
Q.Crodile X PL114-1, PL123-1 ve PL106-1 — Tek Kutuplu Standart Kelepçeler
Standart topraklama uygulamaları için sunulan tek kutuplu kelepçe serisinde üç model bulunur: – PL106-1: En küçük ekipman parçaları için kompakt tasarım (gövde uzunluğu 60 mm) – PL114-1: Tüm yaygın uygulamalar için evrensel çözüm (gövde uzunluğu 140 mm) – PL123-1: Kamyon, tankerin ve IBC’lerin topraklanması dahil ağır koşullar için (gövde uzunluğu 230 mm, açılış genişliği 40 mm)
Q.Crodile X PL115 Serisi — Özel Geometrili Yüzeyler İçin
Boru, FIBC (büyük çanta) ve laboratuvar tutacakları gibi yuvarlak veya esnek yüzeylerin topraklanmasında Trident (üçlü) diş geometrisi sayesinde malzemeye zarar vermeden güvenli tutuş sağlar. PL115-KAIMAN ve PL115-MINI KAIMAN modelleri, 60° açılı keskin sertleştirilmiş dişleriyle boya ve pas katmanlarını geçen maksimum ısırma kuvvetine ulaşır.
Q.Crodile Magnet X2 ve CF-Magnet X2 — Manyetik Topraklama Çözümleri
Kelepçe takmanın zor veya imkânsız olduğu yerlerde —örneğin varil kapakları veya yanında çok az yer bırakılmış konteynerler— manyetik topraklama çözümleri devreye girer.
- Crodile Magnet X2: Yüksek manyetik kuvvetiyle varil kapağına veya yan yüzeyine sabitlenen, iki adet WKZ çeliği uçlu, kısa elle ovuşturma ile metal-metal temas sağlayan iki kutuplu el mıknatısı. 50 litreden büyük boyalı ve boyasız konteynerler için idealdir.
- Crodile CF-Magnet X2: Küçük, boyasız kap ve konteynerler için hafif tasarımıyla öne çıkan bu model; esnek kablosu sayesinde çekme kuvvetlerini en aza indirir ve küçük kapların devrilmeden güvenli şekilde topraklanmasını sağlar.
Her iki model de Zone 1, 2 ve 21, 22 için ATEX onaylıdır.
Aksesuarlar: Spiralli Kablo ve EX-I Bağlantı Kutusu
Topraklama sisteminin tüm bileşenlerinin ATEX uyumlu ve birbirine düzgün bağlı olması gerekir. Bu amaçla:
Spiralli Topraklama Kablosu: SYMEGA serisi ile çevresel ekipman (kelepçeler) arasındaki bağlantı için bakır, kalaylı çekirdekli, asit, alkali, mineral yağ ve kimyasallara dayanıklı H05BQ-F tip spiral kablo kullanılır. DIN EN 60079-0 ve DIN EN 60079-14 standartlarını karşılayan kablo, –40°C ile +80°C arasında çalışabilir.
EX-I Bağlantı Kutusu: SYMEGA.SI sistemi için durum göstergesi olarak kullanılan, yeşil Ex-i gösterge ışıklı bağlantı kutusu; sahadaki topraklama durumunu görsel olarak iletir ve işletme sırasında kablo değişimine imkân tanır.
EVS Konektörler: Patlayıcı bölgelerdeki SYMEGA sistemlerini çevresel ekipmanlara bağlayan özel konektörler, işletme kesintisi olmadan cihaz değiştirilmesine olanak tanır; böylece zamandan ve maliyetten tasarruf sağlanır.
Doğru Topraklama Sistemini Seçerken Nelere Dikkat Etmelisiniz?
Statik elektrik riskini değerlendirirken şu kriterleri göz önünde bulundurun:
Uygulama bölgesi: Alanınız hangi ATEX bölgesine giriyor?
Nesne türü: Nesne metalik mi, boyalı mı, yayıcı mı?
İzleme ihtiyacı: Sürekli direnç takibi ve proses entegrasyonu gerekiyor mu?
Fiziksel kısıtlamalar: Kelepçe mi yoksa manyetik çözüm mü daha uygun?
Kimyasal dayanım: Kablo ve kelepçe malzemeleri ortamdaki solvent veya asitlere dayanıklı mı?