Atex ve Boyahanelerde Exproof Tasarımı

BOYA HANE TASARIM ESASLARI 

Boya hanelerin exproof açısından dizaynında dört noktaya dikkat edilir bunlar önem sırası ile: 

1. İyi ve uygun bir havalandırma 

2. Statik elektriklenmeye karşı önlem alma 

3. İnsan faktörü Çalışanların bilinçlendirilmesi ve düzgün çalışmalarının sağlanması, anti statik giyecek kullanımı gibi. Bu önlemler çok basit oldukları için genellikle insanlar “bir şey olmaz” düşüncesi ile hareket etmekte ve olay olduktan sonra da geri dönüş yoktur. 

4. Elektrik ve makine tesisatının uygun tasarımı ve tekniğine uygun seçimi ve yerleştirilmesi.

HAVALANDIRMA

Boya haneler sağlık yönünden olduğu gibi patlamaya karşı alınacak emniyet tedbirleri açısından da iyi bir şekilde havalandırılmak zorundadır. Boya veya tiner buharı alta çöktüğünden, havalandırma, patlayıcı buharı alttan alıp götürecek (süpürecek) şekilde tasarlanmalıdır. Aşağıdaki resimde görüleceği gibi hava akışı yukarıdan aşağıya doğru olmalıdır. Basınçlandırılarak dışarı atılan boya veya tiner buharı havalandırmayı gerçekleştiren elektrik motoru üzerinden geçmemelidir. Bu nedenle elektrik motoru, havayı emme değil basma tarafına yerleştirilir. Diğer bir deyim ile içerisinde tiner buharı bulunan pis hava elektrik motoru üzerinden veya motoru yalayarak geçmemelidir. Hava emme yoluna boya zerrelerini tutmak için filtre de konulmaktadır. Bunun patlamayı önlemek ile alakası yoktur. 

Elektrik motoru dışında, boyahanenin diğer aksamlarını çalıştıran pano ve saire gibi elektrik tesisatları da temiz havada bulunmalıdır. (tiner buharının bulunmadığı ve bulunma ihtimali olmayan bölmede). Temiz havaya veya güvenli bölmeye alınamayan elektrikli aletler, exproof tabir edilen özel yapım olmak zorundadırlar. Bu aletler normallerinden 5-10 misli pahalıdırlar ve ayrıca unutulma malıdır ki EXPROOF OLMAKLA BİRLİKTE YÜZDE YÜZ EMNİYETLİ DEĞİLLERDİR. Bu nedenle zorunlu olmadıkça tercih edilmemelidirler. Diğer bir tabir ile her ne kadar exproof olsalar dahi patlayıcı ortama elektrikli alet konulması en son tercih olmalıdır. “NE KADAR AZ ELEKTRİK, O KADAR ÇOK GÜVENLİK” sözü unutulmamalıdır. Ana prensip budur. “Nasıl olsa exproof olanı var alır koyarım” şeklinde bir düşünce ile plan yapmak doğru bir tasarım değildir. Buna rağmen elektrikli aleti patlayıcı ortamda kullanmak zorunda iseniz aşağıdaki seçim kurallarına dikkat etmelisiniz. 

EXPROOF ELEKTRİK AKSAMI SEÇİM KURALLARI ve ZON TANIMLARI

Türkiye'de exproof olarak yerleşmiş olan tabirin tam karşılığı “patlayıcı ortama karşı korunmuş elektrikli alet” olmalı veya kısaca PATLATMAZ denilebilir ise de yaygın kullanılan tabir exproof dur ve maalesef dilimize bu şekilde yerleşmiştir. Elektrikli aletlerin seçimi ve uygulanması basit değildir. Bilgi seviyesi yüksek bir uzmanlık işidir. Bu nedenle en ufak bir boyahane yapımında konuyu bilen kişilere danışılması gerekir. Elektriğin patlayıcı gaz, toz ve sıvıları tehlikeye düşürdüğü bilinen bir gerçektir. Voltajın düşük olması, insanı çarpmayacak seviyede (24 Volt gibi) olması patlama yönünden emniyetli olduğu anlamına gelmez. Bu yanılgıya düşüp hatalı tesis yapan çok kişi ve kuruluşlar mevcuttur. Elektrikli aletlerin patlayıcı ortamı tehlikeye düşürmemesi için çok değişik önlemler alınmakta ve değişik koruma yöntem ve metotları uygulanmaktadır. Konumuz elektrikli aletlerde alınan koruma önlemleri olmadığından bu konuya girilmeyecektir. Elektrikli aletler yetkili kuruluşlarca test edilerek gerekli sertifikaları bu yetkili kuruluşlarca verilmektedir. “Bizim kullanıcı olarak ne yapmamız ve neleri bilmemiz gerektiği”, yazımızda açıklanmaya çalışılacaktır. ZON tanımı, kullanılan boya ve tiner maddesinin parlama noktasına göre yapılmaktadır. Parlama noktası düşük olan kimyasallar çok daha tehlikelidirler. Bu tanımlamalarda 21°C baz alınmakta ve tanımlamalar aşağıda görüleceği gibi buna göre yapılmaktadır. 

a) PARLAMA NOKTASI < 21°C ALTINDA  BOYA KULLANILAN BOYA HANELER

Eğer boya hanede parlama noktası 21°C nin altında olan boyalar kullanılıyor ise, uyulması gereken tehlike bölgeleri aşağıdaki resim de gösterilmiştir. Bu gibi durumlarda boyanacak nesnenin 2.5 metre etrafı tehlike bölgesi 1 (Kuşak 1, Zon 1) ve 6 metre etrafı da tehlike bölgesi 2 (Zon 2) olarak alınmaktadır. Parlama noktası 21°C’nin üstünde olmasına rağmen ön ısıtma ile boya atılıyor ise aynı şartlar geçerlidir. Bu gibi boya hanelerde kategori 2 sertifikalı exproof aletler kullanılır. Boyama kapalı bir kabinde yapılıyor ise kabinin içi tehlike bölgesi 1 olarak kabul edilir. Bu mesafeler bir öneridir. İsteyen emniyet mesafelerini artırır veya eksiltebilir. Uygulama durumuna göre bazı kısıtlamalar, işletmeci tarafından yapılabilir. Aşağıdaki örnek Alman uygulamalarından alınmıştır. 

b) PARLAMA NOKTASI > 21°C ÜZERİNDE BOYA KULLANILAN BOYA HANELER: 

Parlama noktası 21°C üzerinde olan boya ve tinerler kullanıldığı takdirde uyulması gereken tehlike bölgeleri aşağıdaki resimdeki gibidir. Tiner ve boya buharları dibe çöktükleri için zeminden 30 cm yukarısı tehlike bölgesi 1 (Kuşak 1, Zon 1) olarak kabul edilmiş olup, bu kesime elektrikli her hangi bir alet sokulmaz, gerekiyor ise 30 cm yüksekliğinde bir sehpa üzerinde getirilir. Buna rağmen tehlike bölgesi 1 de elektrikli alet kullanılmak isteniyor ise “exproof kategori 2 sertifikalı” olmak zorundadır. Bu tip boya hanelerin diğer kısımları tehlike bölgesi 2 (kuşak 2, zon 2) olarak kabul edilmekte olup, kullanılan elektrik aletlerinin exproof kategori 3 belgeli olmaları yeterli olmaktadır. Açıkta boya püskürtülüyor ise boyanan parçanın 1 metre etrafı zon 2, yukarısı ise temiz bölge olarak kabul edilir. Kapalı bir kabinde boya atılıyor ise boyanan parçanın 2.5 m üstü temiz bölge olarak kabul edilmektedir. Bazı kaynaklar kapalı kabinin tamamını Zon 2 olarak tanımlamaktadır. Bazı kaynaklar yerden 30 cm yüksekliği ayırmamakta boya kabininin tamamını Zon 2 olarak tanımlamaktadırlar. 

Parlama noktası 21°C altında olan boya ve tiner çok yaygın değildir. Bu boyaların buharı havadan hafif olduğu için yukarı uçmakta, boya atılan yerin üst kısımlarını, tavanı tehlikeye düşürmektedir. Parlama noktası 21°C üstünde olan boya ve tinerlerin buharı dibe çökmekte, boya atılan odanın alt bölmelerini tehlikeye düşürmektedirler. Aynen LPG ve Doğal gazda olduğu gibi, LPG yere çöker, doğal gaz ise yukarı uçar. Buna göre alınacak önlemler de çok farklıdır. Eğer bir tesiste parlama noktaları 21°C altında olan boyalar kullanılıyor ise, bunların mekanları 21°C üzerinde olanlardan ayrılmalıdır. Açık havada boya atılıyor ise boya püskürtülen noktanın 1 m etrafı tehlike bölgesi 2 olarak kabul edilmektedir. Boyalar genellikle kapalı mekanlarda atılmaktadır. Bir örnek boya kabini aşağıda görülmektedir. Burada boya basınçlı hava ile atılmaktadır. Tehlikeli bölge içerisinde aydınlatma armatüründen başka elektrikli alet yoktur. Burada kullanılan armatürlerin tamamı exproof sertifikalı ve kategori 3 olmalıdırlar. Exproof kategori 3 aletler nasıl olmalıdır sorusu konumuz değil ise de, birkaç söz edebiliriz. Kategori 3 aletlerin imali kategori 1 ve 2 deki gibi sıkı kontrole tabi değildir. Daha kolay ve basittir. Yine de konuyu bilmeyenlerce üretildiğinde sorun çıkmaktadır. Her IP54 korumalı (etanj) alet kategori 3 sayılmaz. Yüzey ısınması gibi patlayıcı ortamlarla ilgili bazı basit kurallara dikkat edilmesi gerekir. Onanmış bir kuruluştan (Notified body) uyumluluk sertifikası (conformity certificate) alması gerekmiyor ise de, yetkili ve akredite olmuş bir kuruluşlardan sertifika almaları gerekir. 

Aşağıda bir otobüs boya kabini (FIRAT BOYA) görülmekte olup, burada aydınlatma armatürlerinden başka her hangi bir elektrikli alet görülmemektedir. 

Yine aşağıda BOTERSAN firması tarafından yapılan bir boya kabini görülmekte olup, elektrikli aletlerin tamamının boya atılan yerin dışında olduğu görülmektedir. 

STATİK ELEKTRİKLENME

Tüm patlayıcı ortamlarda olduğu gibi, boyahanelerde de patlamaya karşı alınan önlemlerin başında statik elektriklenmeye karşı tedbir alınması gelmektedir. Bu nedenle boya hanelerin tüm duvarları alüminyum ve demir gibi metallerden üretilmekte, suni madde zorunlu olmadıkça kullanılmamaktadır. Duvar, kapı, çerçeve gibi aksamların metalden yapılmış olması yetmemekte, bunların iyi bir şekilde zemine topraklaması da gerekmektedir. Boyahanelerde paratoner olmalımıdır? Paratonerin statik elektriklenme açısında bir faydası yoktur. iyi bir topraklama var ise, gökteki bulutların statik yüklerini alacak ve yer küreye iletecektir. Boya hanelerin metal oluşları bir faraday kafesi yaratmakta ve iç kısımda bulunan patlayıcı maddeleri bulutların etkisinden korumaktadır. Topraklama yalnızca elektrik aksamına değil tüm metal aksama uygulanmalı ve estetik yönden bir sakınca yok ise, kapı, duvar, çatı ve saire gibi tüm parçalar özel topraklama kabloları ile bir birlerine bağlanmalıdır. Bazı metallerin bir birlerine karşı uyum sağlamadıkları unutulma malı ve özellik ile alüminyum ile bakır veya galvanizli şerit bir birlerine bağlanırken özel eleman kullanılmalıdır. En doğrusu, topraklama konuya bilen özel bir kuruluşlara yaptırılmasıdır. 

EN 12215

Boya kabinleri için “Kaplama tesisleri - Organik sıvı kaplama maddelerinin uygulanması için püskürtme kabinleri - Güvenlik kuralları” adında geçerli bir standart mevcuttur (İngilizce Adı: Coating plants - Spray booths for application of organic liquid coating materials - Safety requirements) Bu standart ZON ayrımlarını LEL seviyesine göre yapmakta ve %50 üzerinde LEL bulunduran yerleri ZON 1 olarak tanımlamaktadır. Sıvı buharlarının LEL seviyelerinin ne olduğundan ve nasıl tespit edileceğinden bahsetmemekte, diğer standartlara atıf yapmaktadır. Bu standartta yalnızca kabinlerden söz edilmekte, boya atılan diğer mekanlardan söz edilmemektedir. Yukarıda yaptığımız tanımlamadan farklı olarak, perde gibi açıklıkların 1 metre etrafını da tehlike bölgesi 2 (ZON 2) olarak tanımlamaktadır. Aşağıdaki örnekte boya kabininin içi ZON 1 ve kapı ve perde gibi açıklıkların 1 metre etrafı da ZON 2 olarak alınmıştır. Bu tip kabinlerin içerisine elektrikli herhangi bir alet monte edilmesi gerekmemektedir. Eğer monte edilecek ise kategori 2 alet kullanmak zorunludur. Önemli olan statik elektriklenmeye karşı iyi bir topraklama yapılmasıdır. Boya kazanı ve hatta boya tabancası da topraklıdır. Boya kazanı içerisinde elektrikli bir alet bulunmamaktadır. Boya tabancası basınçlı hava ile çalışmalıdır. Elektrikli tabancalar asla kullanılamaz. 

AMAÇ

Bu bildirinin amacı, ATEX ve patlayıcı ortamlar (exproof) ile ilgili genel bilgi vermek ve özellikle boyahanelerin işletme ve imalinde çalışanları bilgilendirmektir. 

Boyahanelerde kullanılan tiner, astar boya ve boya gibi maddelerin tamamı patlayıcı özelliğe sahiptir. Bu gibi yerlerin tasarımında işletme akışının ve boyama prosesinin yanı sıra patlama tehlikesine karşı tedbir alınması da unutulmamalıdır. Boya kabini imal eden bir çok firma elindeki bir örneğe bakarak imalat yapmakta ve bu arada patlama tehlikesine karşı önlem alınması gerektiğini ise unutmaktadırlar. Aslında çoğu firma unutmaktan ziyade konuyu bilmemektedirler. Yazımızın gayesi bu gibi kuruluşları ve çalışanlarını bilgilendirmektir. Bir tesisi kopyalarken yalnızca dış görünüşe bakılması fahiş hatalara neden olabilir. İşin aslını ve nedenlerini bilmek gerekir. Yaptığımız sunumda bu gibi tesislerin yapımında ve kullanımında çalışanlara bilgi verilmeye çalışılmıştır.

SONUÇ ve ÖNERİLER

Yukarıdaki yazımızda anlaşılacağı gibi “boyama işlemi” basit değildir, bilgi ve görgü gerektirmektedir. “Bana bir şey olmaz” düşüncesi ile boya yapılan en küçük imalathaneler de dahi önlem alınması şarttır. Aksi halde zarar ziyan çok fazla olmakta ve hatta işletmecinin tüm mal varlığı havaya uçmaktadır. Önerimiz, işi bilene yaptırmak ve en küçük bir oto tamirhanesinde dahi dikkatli davranmaktır. Boya kabinleri imalatında bir örneğe bakarak konuyu bilmeden üretim yapmak fahiş hatalara neden olabilmektedir. Konuyu bilen imalatçılardan kabin alınması daha akıllıca olacaktır. “Ucuz etin yahnisi” misali ucuz kabinler de çok daha fazla zarar ziyana yol açmaktadır. 

BOYA MADDELERİNİN PARLAMA NOKTALARI

YAĞLI BOYALAR Piyasada selülozik ve sentetik boya tabir edilen iki cins yağlı boya mevcuttur. Bunların kimyasal yapıları konumuz dışıdır. Bizi ilgilendiren bu gibi “yanıcı, parlayıcı ve patlayıcı” sıvıların PARLAMA NOKTALARIDIR (FLASH POINT). Aşağıdaki tabloda bazı firmaların ürettikleri yağlı boya ve tinerlerin parlama değerleri görülmektedir. Bu değerler ilgili firmaların internet sitelerinden alınmıştır. 

Hemen hemen her kimyasal maddenin emniyet ve sağlıkla ilgili bilgilerini içeren bir “malzeme emniyet çizelgesi material safety data sheet” mevcuttur. Bu bilgi sayfaları, o maddenin sağlıklı kullanımı ile ilgili ikazlar içerdiği gibi parlama ve patlama ile ilgili bilgiler de içermektedir. 

Kaynakça 

Elektrik Yük. Müh. 

M. Kemal SARI