Tehlikeli ortamlarda,zorunlu olarak kullanılacak cihazlar Exproof olmalıdır. Bu ürünlerin üreticileri, uluslararası Ex standartlarına uygun üretim yaparlar.

Exproof Nedir?

Exproof kelimesi, Explosion Proof kelimesinin kısaltılmış şekli olup anlamı; Patlamaya Karşı Korunmuş olmaktadır. Teknik anlamı ise; patlayıcı ve tehlikeli ortamlarda kullanılan elektrikli ürünler’dir (Exproof Electrical Equipment).

Exproof Ürünler ve Uygulamalar Hakkında Genel Bilgi:

Exproof ürünlerin kullanılması zorunlu yerler ve tesisler; petrol ve petrol’den üretilmiş ürünlerin üretimi yapılan rafineriler ve buna bağlı depolama, dolum ve boşaltım istasyonları, rıhtımlar.

Boya imalatı yapan tesisler. Boya hammadelerinin kullanıldığı ve depolandığı sahalar. LPG ve LNG (Doğalgaz) depolama ve dolum, boşaltım yerleri. Doğalgaz depolanan ve işlem yapılan bütün açık ve kapalı alanlarda.

Maden ocakları (yeraltı), tahıl ürünlerinin depolandığı silolar. Dolum ve boşaltım sahalarında.

Kereste, sunta ve mobilya fabrikaları gibi tozlu ve talaşlı imalatı olan ortamlarda.

Şeker ve un fabrikalarında (Toz ortamları). Çimento imalatı yapılan fabrikalarda, bilhassa kapalı alanlarda (Aşırı toz birikimi).

Kimyasal ürünler ve özellikle gübre imalatı yapılan fabrikalarda. Her türlü alkollü içecek imalatı yapılan tesislerde (İmalat ve depolama).

Otomotiv endüstrisinde, boya yapılan bölümlerde. Mühimmat ve barut imalatı yapılan tesislerde  (İmalat yerleri ve depolama).

Ham petrol ve gaz pompalama işletmelerinde (Kapalı alanlarda). Uçak tamir ve bakım hangarlarında. Petrol ve sıvılaştırılmış gaz nakliyesi yapan gemilerde. Doğalgaz ve LPG gaz kullanılan ısıtma amaçlı sahalar (kapalı) ve büyük yemekhanelerde.

Bina ve yerleşim birimlerinin ısıtılması amacıyla doğalgaz kazan dairelerinde, aydınlatma, kumanda panoları ve alarm/ ikaz ürünleri.

Her türlü petrol ve petrol ürünlerinin dolum yapıldığı (kara dolum) tesislerinde, aydınlatma, kumanda panoları ve bilhassa araç topraklama cihazları.

Yanıcı, parlayıcı ve patlayıcı maddelerle imalat yapılan sanayi kuruluşları ve tesislerde, imalat sırasında ortaya gaz, yanıcı madde buharı ve parlayıcı toz çıkmakta ve patlamaya müsait ortam oluşturmaktadır. Bu yerlerde kullanılan normal (Ex olmayan) elektrikli malzemelerinin (elektrik motorları dahil) çalışmaları sırasında ortaya çıkaracağı kıvılcım ve ark, parlamaya ve patlamaya sebep olmakta, telafisi mümkün olmayan can ve mal kayıpları meydana gelmektedir.

Bu gibi işletmelerde, tehlikeli sahalarda ve imalat yerlerinde kullanılacak elektrikli ürünlerin bir özelliği ve farklılığı olmalıdır. Hiç bir şekilde kıvılcım ve ark çıkarmayan ve ürün içine gaz, herhangi bir sıvı sızdırmayan Exproof ürünler kullanılmalıdır.

Exproof  ürünler, uluslararası ”Ex ” Standartlarına uygun olarak belli firmalar tarafından üretilir. İmalat yerlerinin ve üretimi yapılan ürünler kendi sınıflarına göre bağımsız test kuruluşları tarafından Ex ve standart uygunluğu test edilip sertifika verilir. Firmanın üretimleri, sertikaları veren kuruluşlar tarafından uygunluğu devamlı olarak denetlenir aksi bir durumda sertifika iptaline kadar karar alabilirler.

Exproof konusunda Dünyada kabul edilen normlar ve standartlar vardır. Üretimler bu standartlara göre yapılır. Bunlar ”EN” 94/9 Standartları, ATEX, IEC ve IECEx ‘dir. Bu norm ve standartlara göre imal edilmiş ürünler, belirlenen tehlikeli sahalarda tam bir koruma sağlayarak kullanılır. Gaz ortamında çalışan Exproof ürünler, içine gaz sızdırmaz ve ürün içinden dışarıya, üründe kullanılan diğer malzemeler de dahil olmak üzere hiç bir şekilde kıvılcım ve ark çıkmaz. Ürünün iç kısmında kullanılan diğer elektrikli malzemeler de zaten ”Ex” özelliklerinde imal edilir.

Eğer işletmede herhangi bir sebepten dolayı  yangın ve patlama olursa, Exproof ürünler patlamadan etkilenmez, hasar görmez ve alev almaz, sistemini korur.

Bu yüzden, Exproof ürünlerin tehlikeli imalat yapılan yerlerde ve sahalarda kullanılması, uluslararası standartlar gereği zorunludur.

Exproof ürünler, kullanılacak yerlerin tehlike derecelerine göre sınıflandırılması yapılarak seçilir (Zone 0 /Zone 1 /Zone 2 ve Zone 21/22). Gaz gruplarına göre de sınıflandırma yapılır (IIA / IIB ve IIC gibi).

Aynı zamanda çalışma ortamının hava sıcaklığı, yüzey sıcaklığı sızdırmazlık koruma (basınçlı su, toz vs.) gruplarına göre de sınıflandırılarak değerlendirmesi yapılır (IP grubu ve T grubu).

İnsan hayatı önemlidir. Exproof ürünler, yukarıda bahsedilen imalat grupları ile çalışan işletmelerin kullanacağı zorunlu malzemelerdir. Çalışan personelin bu konuda güvenliğini ve emniyetini sağlamak her işletmenin başlıca görevi olmalıdır.

Çünkü kaybedilen hayatlar geri getirilemez.

Emin KARADENİZ

Teknik Müdür / Exproof Uzmanı

GİRİŞİM ELK. A.Ş.

Kaynak : DTK Dergisi

Patlama tehlikesi büyük çoğunlukla yanıcı gaz ve buharlardan kaynaklanmaktadır. Patlamayı önleyici yöntemlerle bu tür maddelerin alev almasını engellemek yerine, bu maddeleri tutuşacak seviyeye gelmeden önce algılamak daha faydalıdır.

İster petrol ve gaz arama ve depolama işleri, ister yanıcı sıvı ve gazların taşınması ve depolanması olsun ya da solvent kullanımı gerektiren işlerde ya da plastik işleme endüstrisinde olsun, yanıcı gaz ve buharların ortaya çıkması nedeniyle tehlikeli bir durum olması durumunda, personel ve tesislerinizin güvenliğini sağlamak için, pek çoğu yasalarla düzenlenmiş olan patlama koruma çözümlerine ihtiyaç duyulmaktadır. 

Yapılan uygulamaya bağlı olarak, gaz ve buharların algılanmasında değişik ölçüm yöntemleri kullanılabilir: Katalitik veya infrared sensörleri içeren gaz kaçak algılama cihazları ve Open Path dedektörler bu amaçla kullanılır. Detektörlerin Dräger Polytron ya da Dräger Regard gibi merkezi kontrol üniteleri ile birlikte kullanılmasıyla, yanıcı gaz ve buharlar, çok erken seviyede, yoğunlaşma miktarı henüz tehlikeli bir durum (patlama riski) oluşturmadan algılanıp, gerekli önlemler alınabilir.

Yanmanın gerçekleşmesi için üç koşulun var olması gerekir:

1. Yanıcı gaz ya da buharın LEL seviyesi üzerinde yoğunlaşmış olması,
2. Yeteri kadar oksijen yoğunlaşması,
3. Yeteri kadar yüksek sıcaklık ya da tutuşma kaynağı enerjisi.

Eğer bu üç koşuldan bir tanesi eksik ise yanma ya da patlama meydana gelmeyecektir.

Bu nedenle, patlamaya karşı alınacak önlemler aşağıdakiler olabilir:

1. Yoğunlaşma oluşmasının engellenmesi,
2. Yoğunlaşmanın inert hale getirilmesi,
3. Ex-proof cihazların kullanılması.

Yoğunlaşma oluşmasını engellemenin (sınırlandırmanın) en güvenli yolu, kullanım süreçlerinden bu maddeleri uzak tutmaktır ki bu normalde mümkün değildir. Yanıcı gaz ve buharların kullanıldığı yerlerde, gaz yoğunlaşmasının engellenmesi için gaz algılama sistemlerinin kullanılması gereklidir. Yoğunlaşma tehlikesi karşısında, üretim sürecinin durdurulması ve yanıcı gaz ya da buharların LEL seviyesi üzerinde birikmesine izin verilmesi durumunda, ancak ortamdaki oksijen miktarının düşük seviyede tutulabilmesi ile patlama riski kontrol edilebilir.

Ancak bu yöntemlerin işe yaramaması durumunda, ortamdaki tüm elektrikli cihazların patlama koruma standartlarına göre tasarlanmış olması ve yanıcı gaz ve buhar sızıntısı durumunda, yanmanın başlamasına neden olmamaları gerekir. Bu yöntemlerine ilişkin daha ayrıntılı bilgi EN-1127-1 standardında bulunabilir.

Patlayıcı madde yoğunlaşma miktarının LEL seviyesinin altında tutulması (1) ve bu yoğunlaşmanın inert (reaksiyona girmeme) durumda kalmasının sağlanması da birincil önlemler olarak adlandırılmaktadır. Bununla beraber, patlama korumalı cihazların (3) kullanılması, ikincil bir önlemdir çünkü alev alabilecek (tutuşabilecek) yoğunlaşmaların oluşması değil yalnızca bu yoğunlaşmanın alev alması engellenmektedir. 

Yoğunlaşmanın belirli bir seviye altında tutulması, aktif seyreltme işlemidir: Örneğin, yoğunlaşmanın % 20 LEL eşik değerinin üzerine çıkması durumunda tehlikeli bölgenin otomatik olarak temiz havayla havalandırılması gibi. Alınan karşı önlemin işe yaramaması nedeniyle yoğunlaşma miktarının artmaya devam etmesi durumunda, örneğin % 40 LEL seviyesinde, otomatik kapatma sistemlerinin devreye girerek patlama koruması olmayan tüm cihaz ve ekipmanların kapatılması gerekir. Bu işlem için kullanılacak olan gaz algılama sisteminin ilgili Avrupa Standardına uygunluğu açısından (eski EN 50054ff, yeni EN 61779) yetkili bir kuruluş tarafından tip onaylarının yapılmış olması zorunludur. Bu zorunluluk sensör, transmiter ve merkezi kontrol ünitesi için de geçerlidir.

 Yoğunlaşmanın inert kalmasını sağlamak, patlamalara karşı bir koruma yöntemi olduğundan, inert hale getirme sürecinde kullanılan oksijen ölçüm cihazları da, en azından Avrupa’da, bu amaca uygun tip onayına sahip olmalı ve ilgili standartlara uygunluk göstermelidir. Örneğin, EN 50 104 uygunluğu açısından (eski EN 50054ff, yeni EN 61779) yetkili bir kuruluş tarafından tip onaylarının yapılmış olması zorunludur. Bu zorunluluk sensör, transmiter ve merkezi kontrol ünitesi için de geçerlidir.

Gaz yoğunlaşmasının artması ve 1. alarm sınırına ulaşması durumunda, karşı önlem aktive edilir. Karşı önlem etkili olursa, gaz yoğunlaşması azalır (mavi eğim). Ancak, eğer karşı önlem etkili olmazsa, yoğunlaşma artmaya devam eder (kırmızıçizgi). 2.  alarm sınırına ulaşıldığında, zorunlu önlemler aktive edilir. Doğru biçimde tasarlanmış olan gaz algılama sistemleri, çok nadiren ya da asla birinci seviyenin aşılıp 2. seviye alarm sınırına ulaşılmasına izin vermez.

Yanıcı Gaz Ve Buharlar Hakkında Güvenlik Bilgileri

 Tutuşmanın gerçekleşebilmesi için belirli miktarda bir yoğunlaşmanın olması gerekir. Ortam havası içerisinde bu belirli seviyenin altında yoğunlaşan maddeler, alev almaz çünkü yanıcı madde miktarı yeterli değildir. Bu sınıra alt patlama sınırı ya da LEL denir. LEL seviyesi hesaplanamaz ancak bazı standart metotlarla ampirik bir değer olarak ortaya çıkartılabilir. Bazı istisnalar ile LEL, hacimde % 0.5 ile 15 arasındadır.

Gazlar ve LEL

Kendi kaynama noktasının üzerinde bulunan maddelere gaz denir. Bu nedenle, sade bir gazın basıncı atmosferik basınçtan her zaman daha yüksek olduğu için, açığa çıkan gaz çok kısa sürede LEL seviyesinin üzerinde bir miktarda yoğunlaşarak tutuşma tehlikesi bulunan hava/gaz karışımlarının oluşmasına yol açabilir.

Yanıcı Sıvıların Buharları ve Yanma (Parlama) Noktası

Kendi kaynama noktasının altında bulunan maddeler yalnızca gaz halinde değil, sıcaklığa bağlı olarak sıvı halde de (ayrıca katı halde) bulunurlar.

 Bu maddenin içerisindeki gaz halindeki bileşene buhar denir. Buhar basıncı atmosferik basınçtan her zaman daha düşüktür ve oluşabilecek maksimum buhar yoğunlaşması sıvının sıcaklığına bağlı olarak belirli bir miktardadır. Özellikle de yanıcı sıvılara ait maksimum buhar basıncı o kadar düşüktür ki LEL seviyesi ancak belirli sıcaklıklarda aşılabilir. Yanıcı sıvı buharları yalnızca bu belirli sıcaklığın üzerinde alev alır özelliktedir. Standart metotlarla ulaşılan ampirik sıcaklık, yanıcı sıvıların tehlikeli olabilecek durumlarının değerlendirilmesi açısından çok önemli bir değer olan patlama noktası olarak adlandırılır.

Etanolun kaynama noktası 12 ^oC’dir (dolayısıyla 20 ^oC’de Etanol yanıcıdır), ancak n-Bütanol için yanma (parlama) noktası 35 ^oC’dir. Dolayısıyla 20 ^oC derece ortam sıcaklığında n-Bütanol buharları alev almaz ancak 35 ^”C üzerinde alev alabilir ve yanıcı bir sıvının sıcaklığının patlama derecesinin altında tutulması da birincil bir patlama korunma önlemidir.

Etanolun kaynama noktası 12 ^oC’dir (dolayısıyla 20 ^oC’de Etanol yanıcıdır), ancak n-Bütanol için yanma (parlama) noktası 35 ^oC’dir. Dolayısıyla 20 ^oC derece ortam sıcaklığında n-Bütanol buharları alev almaz ancak 35 ^”C üzerinde alev alabilir ve yanıcı bir sıvının sıcaklığının patlama derecesinin altında tutulması da birincil bir patlama korunma önlemidir.

Tutuşma Sıcaklığı ve Minimum Tutuşma Enerjisi

Elektriksel (ya da mekanik) olarak veya sıcak yüzeylerden çıkan kıvılcım ve arklar, tutuşmaya yol açan 13 farklı neden arasında en iyi bilinenlerdir. Ortam havası   içerisindeki yanıcı gaz ya da buhar karışımının tutuşması için tutuşmaya yol açacak kaynağın ampirik tutuşma sıcaklığından daha yüksek bir sıcaklığa sahip olması ya da kıvılcımların minimum ampirik tutuşma enerjisinden daha yüksek bir enerjiye sahip olması gerekir.Hem tutuşma sıcaklığı hemde tutuşma enerjisi değerleri standart metodlarla hesaplanmaktadır ve belirli bir uygulamaya için patlama korumalı cihaz seçerken ya da tasarlarken dikkate alınması gereken değerlerdir. 

Draeger Safety Korunma Teknolojileri Ltd. Şti.

Kaynak : DTK Dergisi

Proje yaparken, uygulama yaparken çok sabırlı ve dikkatli olunmalıdır. Hepimizin bildiği detayları, kü­çümsemeden, sabır ve dikkatle işimize (proje, uygula­ma, işletme ve bakıma) yansıtmalıyız.

Doğal gaz aynı zamanda büyük bir iş alanı yaratmıştır. Doğal gaz taahhüt işinden, doğal gazlı cihazların üretimi, ithali ve pazarlamasına kadar önemli bir iş alanı doğmuştur. Yeni teknolojiler ve yeni ekipmanlar kullanılmaya başlanmıştır. Enerji ekonomisi daha ön plana çıkmış, insanlar enerji ekonomisi sağlayacak malzeme, cihaz ve ekipman için yatırım yapmaya başlamışlardır. Yapılan bir araştırmaya göre, yurdumuza giren 1 m3 doğal gaz 1 USD milli gelir artışı sağlamaktadır. Bu rakam yıllık milli gelirimizin %3,2′sine karşı gelmektedir. Bu gözardı edilemeyecek önemli bir gerçektir. Türkiye doğal gazın yarattığı imkanları görmüştür. 1995 yılından itibaren talepte büyük bir artış yaşanmıştır. Son yıla kadar da talep arzın üzerinde olmuştur. Özellikle otoprodüktör ve kojenerasyon alanlarında doğal gaz kullanımı giderek artmıştır.

Gaz yakıtın ekonomikliği, temizliği ve kolaylığı anlaşıldıktan sonra, doğal gazın ulaşmadığı bölgelerde LPG için yeni bir pazar oluşmuştur. Son yıllara kadar domestik alanda pişirme ve kullanma sıcak suyu üretiminde ve sınırlı ölçüde sanayide kullanılan LPG, ısıtma sektöründe yeni bir pazara kavuşmuştur. Dökme LPG kullanımı hızla artmaktadır. Doğal gazın rekabeti ile domestik alanda azalan talebin çok üzerinde ısıtma sektöründe LPG talebi oluşmuştur.

Doğal gazın belirli disiplin ve standartlar çerçevesinde kullanılmasına karşılık, merkezi LPG tesisatında bir standart, kural ve otorite boşluğu yaşanmaktadır. Bu alanda katkı olacağı düşüncesi ile bu kitapta önemli bir hacim, LPG tesisatına ayrılmıştır. Burada esas olarak Alman standartları alınarak Alman LPG tesisat kuralları tercüme edilmiş ve bu kurallar yine Alman literatüründen alınan katkılarla genişletilmiştir. Ayrıca Türkiye’de mevcut uygulama pratiği de mümkün olduğu kadar geniş verilmeye çalışılmıştır. Bir sonraki bölümde doğal gazın fiziksel ve kimyasal özellikleri geniş olarak anlatılmıştır. Ancak doğal gazın avantajları ve önemli özellikleri, burada kısaca ve toplu olarak verilecektir.

Doğal gaz havadan hafiftir. Bu özelliği tesisatın yapımında ve emniyet sistemlerinin tasarımında önemlidir. Doğal gaz zehirli değildir. Sadece diğer yakıtlar gibi yanma ürünleri zehirlidir. Uygun baca sistemleri ile yanma ürünleri dışarı atılırsa herhangi bir doğal gaz zehirlenmesi söz konusu değildir. Bu nedenle bacası olsa bile banyo ve yatak odalarına gazlı cihazlar monte edilmemelidir. Yetersiz baca ve baca tepmesine karşı güvenlik önlemi olmayan cihaz kullanılması halinde, bacanın çekmemesi ile ortama yayılan yanma ürünleri zehirlenmelere yol açabilmektedir. Doğal gaz hava ile belirli oranlarda (%5 %15 arası) karışırsa, patlayıcı karışım oluşturur ve herhangi bir kıvılcım ile patlar. Bunun için doğal gaz tesisatı yapımında en önemli konu gaz sızıntısı olmayacak bir sistem üretmektir. Herhangi bir şekilde gaz sızıntısı olursa da bunu algılayan güvenlik sistemleri ve tehlikesizce dışarı atan havalandırma sistemleri temel elemanlardır. Doğal gaz tesisatı bu nedenle standartlar içinde gaz dağıtım şirketinin denetiminde yapılmak zorundadır.

Yine aynı nedenle kazan üzerindeki emniyet elemanlarına büyük önem verilmelidir. Çoğu zaman kullanılmayan ikinci emniyet selonoid valfi, düşük basınç emniyeti gereklidir.
Doğal gaz kullanımında bir başka yangın güvenliği ile ilgili sistem tercihi yüksek bloklar için geçerlidir. Yüksek bloklarda kullanma sıcak suyu merkezi boylerle elde edilmeli, bireysel şofben kullanılmamalıdır. Aynı şekilde mutfakta elektrikli ocak kullanımı ile bina içi doğal gaz tesisatına gerek kalmamalıdır. Bunun yerine doğal gaz sadece kazan dairesine gidecek ve burada merkezi ısıtma ve sıcak su üretiminde kullanılacaktır.
Toplu konutlarda da merkezi kızgın sulu ısıtma sistemi yerine doğal gaz halinde blok bazında sıcak sulu kalorifer sistemi tercih edilmelidir. Doğal gazın her boyutta mükemmel yakılabilme özelliğinden dolayı, kojenerasyon tesisleri dışında, bölgesel ısıtma sistemleri avantajlarını kaybetmektedirler. Mevcut katı veya sıvı yakıtlı kazanların kullanıldığı ısıtma sistemlerinin doğal gaza dönüştürülmesi söz konusu olduğunda, mevcut kazanın yeni bir doğal gaz kazanı ile değiştirilmesi genellikle daha ekonomiktir.

Her ne kadar ilk yatırım maliyeti olarak dönüşüm daha avantajlı olarak görülse de, modern doğal gaz kazanlarının yüksek sistem verimi dolayısı ile aynı konforu çok daha az yakıtla sağlaması önemli bir yakıt gideri tasarrufuna neden olmaktadır. Değiştirilen kazanların cinsine bağlı olmakla birlikte, genellikle bir veya iki yıl içerisinde yapılan yatırımın kendini amorti ettiği görülmektedir.
Yanma ürünleri içerisinde kükürtoksitler, kurum ve is bulunmamaktadır. Diğer kirleticiler karbonmonoksit ve azotoksitler diğer yakıtlarla mukayese edilmeyecek kadar azdır. Bu nedenle doğal gaz çevre dostu yakıt olarak tanımlanmaktadır.

Doğal gazın içinde su buharı yoktur. Bu nedenle tesisatın yapımında kurutucu etkisi dikkate alınır. Buna karşılık yanma sonunda baca gazları içinde %19 mertebelerinde çok yüksek su buharı bulunur. Bu su buharının yoğuşmaması için kazanda ve bacada önlem alınmalıdır. Dezavantaj olarak görülen baca gazı içindeki bu yüksek su buharı oranı, yoğuşmalı kazanlarda avantaja dönüştürülmektedir. Yoğuşmalı tip yüksek verimli kazanlar ancak doğal gaz yakıldığında ekonomik olabilmekte ve kullanılmaktadır. Diğer tip yakıtlar için yoğuşmalı kazan ekonomik değildir. Doğal gaz depolanmadan kullanılan bir yakıttır. Bu nedenle bir depoya ve depolama hacmine gerek yoktur.

Gerek bu nedenle ve gerekse doğal gazın havadan hafif olması nedeniyle doğal gazı çatıya kolayca taşımak ve kazan dairesini çatıda oluşturmak mümkündür. Çatı kazan dairelerinin avantajlanndan pratikte ancak doğal gaz halinde yararlanmak mümkün olabilmektedir. Tüketilen doğal gaz miktarı sayaçla okunduğundan kolayca ve güvenilir bir şekilde faturalandırılabilir. Dolayısı ile tüketilen yakıt miktarı konusunda herhangi bir şüphe ve aldatmacaya yer yoktur.

Aynca yakıt bedelini tükettikten sonra ödemenin, diğer yakıtlarda olduğu gibi önceden ödeme yapmamanın avantajı vardır. Doğal gazm en önemli avantajlanndan biri otomatik kontrole uygun olmasıdır. Tam otomatik kontrollü yanma sayesinde toplam kullanma verimi çok yükselmekte ve çok önemli boyutlarda yakıt tasarrufu yapılmaktadır. Yanma ürünleri içinde asit korozyonuna yol açan kükür toksitlerin olmaması nedeniyle, baca gazı sıcaklıklarını düşürmek ve baca ısıl kayıplarını azaltmak mümkün olmaktadır. Bu nedenle doğal gaz kazanları diğer tip yakıt yakan kazanlardan daha yüksek ısıl verimlere sahiptirler. Doğal gaz yakılmasının en büyük avantajlarından birisi atmosferik tip brülörlerin kullanılabilme imkanıdır. Bu tip brülörler gazın kendi basıncı ve doğal çekişle çalıştıklarından hiçbir mekanik (hareketli) aksam taşımamaktadırlar. Bunun için uzun ömürlü, servis gereksinimi minimum ve sessiz bir yakma sistemi oluşturmak mümkün olabilmektedir. Bu prensiple çalışan 1 MW kapasitelere kadar kazanlar bulunmaktadır. Bunlarla her büyüklükte konut ısıtması sistemi çözülebilir.

DOĞALGAZIN TANIMI

Organik teoriye göre, diğer fosil yakacaklar gibi doğal gaz da milyonlarca yıl önce yaşamış bitki ve hayvan artıklarından oluşmuştur. Yeryüzü kabukları arasına gömülen bu artıklar, basınç ve sıcaklık etkisiyle, kimyasal değişikliklere uğrayarak doğal gazı meydana getirmiştir. Genelde doğal gaza sıradağ yamaçlarında, petrol yatakları ile birlikte veya serbest olarak rastlanılmaktadır. Bugün üretilen doğal gazın %40 kadarı petrol ile aynı yataklardan, %60 kadarı ise petrolün olmadığı yataklardan sağlanmaktadır. Dünyada bilinen doğal gaz rezervleri 100 trilyon m3 mertebesinde olup, geleceğe yönelik olarak yapılan tahminlerde bu rezervin en az 70 yıl yeterli olduğu hesaplanmaktadır. Doğal gaz rezervlerinin dağüımı Şekil 7′de gösterilmiştir. En büyük rezerv %35 ile eski Sovyetler Birliği topraklarında bulunmaktadır. Bunu %34 payla Ortadoğu takip etmektedir.

Geri kalan rezerv dünyanın farklı bölgelerinde çok daha küçük oranlarda dağılmıştır. Türkiye’de tüketime sunulan yıllık doğal gaz miktarı bugün için 16 milyar m3 mertebesinde olup, bu kapasitenin yapımı süren hatlarla ve imzalanan anlaşmalarla 2005 yılında 40 milyar m3; 2010 yılında 55 milyar m3 mertebesine ulaşması beklenmektedir. Özellikle evsel kullanımda doğal gazın kesilmesi riski yoktur. Gazın büyük bir kısmı sanayide kullanılmaktadır ve gaz dağıtım firmaları sanayideki aboneleri ile özel bir sözleşme yaparak olası bir gaz arzı sıkıntısında sanayiye verdiği gaz miktarını azaltıp bunu konutlara vermektedir. Böyle bir durum, bugün için çok uzak bir ihtimaldir, çünkü ülkemizde gaz arzı talepten fazladır. Türkiye’de de sınırlı miktarda doğal gaz çıkmakta ve kullanıma sunulmaktadır. Türkiye doğal gazı esas olarak Rusya ve İran’dan boru hatlarıyla, Cezayir ve Ni jeryadan sıvılaştırılmış (LNG) olarak deniz yoluyla satın almaktadır.

Ayrıca Azerbaycan ve Türkmenistan ile doğal gaz temini için anlaşmalar yapılmıştır. Mevcut, karara bağlanan ve planlanan boru hatlarıyla doğal gaz hemen hemen bütün ül keye yayılacaktır. Halen gazın ulaştığı 10 civarında şehrimiz bulunmaktadır.
İstanbul’da doğal gaz dağıtımı ve pazarlaması İGDAŞ tarafından gerçekleştirilmektedir. Gaz İstanbul’a Kü çükçekmece ve Pendik olmak üzere iki noktadan girmektedir. Ana regülatör istasyonları buradadır. Gaz basıncı burada 20 bar değerine indirilmektedir. İstanbul’da doğal gaz dağıtım hattı üç kısımdan oluşmaktadır. Ana dağıtım şebekesi 20 bar basınç altında çelik borulardan oluşmaktadır. Toplam çelik boru hattı uzunluğu 733 km’ye ulaşmıştır. Bu hatlardan sonra basınç 391 bölge regülatöründe 4 bar değerine düşürülmektedir. İkinci ve esas büyük kısmı oluşturan 4 bar basınçtaki polietilen tali hatların uzunluğu ise 4.354 km uzunluğa ulaşmıştır. Sokaf bazında dağıtımı sağlayan bu hatlardan binalara bağlantı yine polietilen boru ile yapılmakta ve bina servis kutusu ile son bulmaktadır. Servis hattı adı verilen bu boruların sayısı 233.385 adete ve uzunluğu da 1.155 km değerine ulaşmıştır.

Bina servis kutusundan itibaren hat tüketici tarafından gerçekleştirilmektedir. Servis kutusunda bulunan regülatörde basınç 22 mbar veya 300 mbar değerine düşürülmektedir. 300.000 kcal/h kapasitenin üzerinde konutlarda ısıtma amaçlı kazan dairesi bağlantılarında ve sanayi bağlantılarında 300 mbar kullanılabilmektedir. Diğer bağlantılar ise 22 mbar ile olmaktadır. Mayıs 2003 itibariyle İstanbul’daki sistem en büyük gaz dağıtım sistemidir. Bireysel ısıtmalı sistemler için 1.187.748 abone, merkezi ısıtma için 425.234 abone ve ticari yapılardaki sistemler için 345.143 abone olmak üzere 1.958.134 abone kayıtlıdır. Abone olan merkezi ısıtmalı yapı miktarı 21.808 adettir. İstanbul’u yaklaşık yarısı kapasiteyle Ankara takip etmektedir. İstanbul’da gaz kullanım miktarı konutlarda 1.028.759.550 m’ ve sanayide 293.446.279 m3 olmak üzere toplam 1.322.205.829 m3 değerindedir.

Açıktan döşenen iç tesisatlarda gaz sayaçları genellikle merdiven sahanlıklarında daire girişlerine yakın yerleştirilir. Ancak sayaçlar hiçbir şekilde geçişe engel yaratmamalıdır. Sayaçlar, uzaktan okunabilecek ve değiştirilebilecek şekilde ve mekanik darbelere karşı korunmuş bir biçimde monte edilmelidir. Elektrik hatlarından uzak olmalı ve duvara temas etmeyecek şekilde yerleştirilmelidir. Kanal veya şaft içinden geçen doğalgaz hatları halinde sayaçlarda genellikle kapalı hücrelere konur. Sayaç hücreleri kapalı olmalı ve hücrenin alımda ve üstünde en az 5 cm kesitli birer havalandırma deliği bulunmalıdır. Gaz sayaçlarının girişi soldan, çıkışı sağdandır. Bu hususa proje çizimlerinde ve montajda dikkat edilmesi gerekir. Her gaz sayacının Önüne bir kapama vanası konulmalıdır. Eğer kapama vanasının arkasına yalnızca bir gaz sayacı bağlanmış ise bu gaz sayacı ana emniyet vanasıyla aynı yerde bulunuyor ise, sayacın önüne başka bir kapama vanası gerekmez. Kapama vanaları kolay erişebilir şekilde düzenlenmelidir. Tabloda gaz sayaçları debileri ve bağlantı çapları verilmiştir.

Doğal gazlı kazan dairelerinde yangın emniyetini sağlamak için kullanılan vanalara emniyet ventilleri denir. Bu vanalar yangın durumunda binaya gaz beslemesini keserek yangın nedeniyle doğal gaz tesisatında özellikle armatürlerde oluşabilecek gaz sızıntılarının önlenmesini amaçlamaktadır. Aksi takdirde yangın sızan gazın yanması ile daha da büyüyecektir.Ayrıca tesisattan sızan gaz hava ile karışarak patlayıcı karışım meydana getirebilir. Bu karışım daha sonra alevle temas ettiğinde bütün binanın tahrip olması tehlikesi ortaya çıkar. Yangın emniyet ventili olmaması halinde tek imkan bina girişindeki ana vananın kapanmasıdır. Ancak buraya ulaşmanın mümkün olmadığı hallerde veya bu vana yangın içinde kaldığı zaman böyle bir kapama işlemi yapılamayacaktır. Bu gibi durumlarda tehlikeye maruz bölümlerden Önce yerleştirilmiş ve kendi kendine kapanan bir yangın emniyet ventili gerekli müdahalenin yapılmasını garanti edecektir.

TS 6047′e uygun olarak imal edilen doğalgaz boruları.

Isıtma tesisatının projelendirilmesi ve yapımında gürültü kontrolü genellikle gözardı edilse de işletme sırasında oluşan ses, kullanıcı için ısınma konforu kadar önemlidir. Uygun ve kaliteli cihaz seçimi yapılmaması durumunda oluşan ses probleminin, kazan dairesinin ve baca şaftının yakınında bulunan dairelerin değer kaybına uğramasına ve boş kalmasına sebep olduğu bir gerçektir.

Mevcut kazanın brülör değişikliği ile doğal gaz kullanımına dönüştürülmesi durumunda, brülörün kazana uygun, yüksek verimli ve mümkün olduğunca sessiz olması genel gerekliliktir. Harici brülörlerde motor ve fan gibi hareketli parçalar bulunması, bu tip brülörlerin ne kadar kaliteli olursa olsun, belli bir gürültüyle çalışmasını birlikte getirir. Kazanın yanma hücresinin tasarımı, iyi bir kazan-baca bağlantısı (duman kanalı), kazanların gaz tarafı direncinin düşük olması ses seviyelerinin azalmasına etkendir. Bunlara ek olarak brülör ve baca susturucusu gibi ek maliyet yaratan parçalar ile ses seviyeleri azaltılabilir ama sıfırlanmaz. Kendinden yoğuşmalı duvar tipi kazan, kombi ve atmosferik kazan kullanımı ise ses anlamında hiçbir sorun yaratmayan uygulamalardır. Atmosferik kazanlarda ses kaynağı fan ve motor bulunmamakta, duvar tipi yoğuşmalı kazanlarda ve kombilerde ise ses seviyeleri tam kapasite çalışmada 38 dB gibi düşük değerlerde kalmakta ve ses cihazın çok yakınında bile neredeyse duyulamaz seviyede kalmaktadır. Yapım aşamasındaki hatalar, bakımsızlık veya farelerin izolasyonları yemesi, toprak altındaki kaçakların yerinin bulunamaması gibi nedenlerle boru izolasyonları bozulmuş, paslanma sonucu delinen borulardan ciddi oranda su kaçakları oluşmuş ve bu nedenlerle yakıt ve su masrafları kabul edilemez seviyelere gelmiştir.

b. Aynı zamanda bu sorunlar kazan, pompa vb. tesisat elemanlarına da zarar vermektedir. Çünkü sisteme sürekli su takviyesi yapılması sonucunda tüm cihazlarda kireç ve çamur oluşmuş, besleme suyuyla birlikte tesisata sürekli giren oksijen önemli oranda korozyona (paslanma) neden olmuştur. Bu tür büyük sistemlerde kazanlarla tesisat arasında plakalı eşanjör kullanılarak kazanların kireç, çamur vb. olumsuzluklardan korunmasını tavsiye ederiz.

c. Bölge ısıtması sistemlerinin en büyük zorluklarından biri sistemin dengelenmesi, yani her binaya veya konuta istenilen miktarda ısının dağıtılabilmesidir. Dengesiz sistemlerde bazı yerler çok ısınırken bazı yerler çok az ısınmakta, yetersiz ısınma şikayetleri oluşmaktadır.

d. Bu sistemde suyun pompalanması için ciddi miktarda elektrik enerjisi sarf edilmektedir.

e. Bölge ısıtması sistemlerinde bir diğer önemli sorun da yakıt ve işletme giderlerinin paylaşımıdır. Paylaşımda ve kullanımda sorun çıkmaması için her birime verilen enerjinin ölçülmesi gerekir ki bu genellikle mümkün olmamaktadır.

f. Bu sistemler kömür veya fuel oil kullanımı halinde her binaya yakıt taşıma, her binadan kül ve cüruf atılması, bu yakıtların tek noktada ve büyük kapasitede yakılmaları halinde verimlerinin artması gibi nedenlerle tercih edilebilir, veya yakında bir termik santral varsa bunun atık ısısından faydalanmak için kullanılır. Ancak doğal gaz her kapasitede aynı yüksek verimle yakılabildiğinden bölge ısıtması sisteminin doğal gazda herhangi bir avantajı kalmamaktadır.

g. Doğal gazın bölge içinde dağıtılması ve her binaya ulaştırılması daha ekonomik ve sorunsuzdur. Her bina altında kurulacak bağımsız kazan dairelerinden her binanın merkezi ısıtma sistemiyle ısıtılması en uygun çözümdür. Her apartmanda atmosferik brülörlü kazanların veya kaskad sistemlerin kullanılması sessiz, işletme ve bakımı kolay, sık servis gerektirmeyen bir çözüm oluşturur. Buderus kaskad yoğuşmalı tip kazanlarla oluşturulacak kazan dairelerinde çok yüksek miktarda yakıt tasarrufu sağlamak mümkündür.

Kaynak: ISISAN

Doğal gazın kullanılmakta olduğu illerde yaşanmış olan tecrübeler, eski kazanların doğal gaza dönüştürülmesinin doğru bir seçim olmadığını göstermiştir. Mevcut kömür veya fuel oil kazanlarına doğal gaz brülörü takarak dönüşüm yaptıran kullanıcılar bu kazanları çok kısa sürede (1-2 yıl) yeni bir kazanla değiştirmek zorunda kalmışlardır. Bunun nedenleri aşağıda kısaca özetlenmiştir:

a. Doğal gazın yanması sonucu baca gazında yüksek oranda su buharı oluşur. Eğer tesisattan kazana dönen su sıcaklığı 55′C’nin altındaysa bu su buharı yoğuşarak su haline dönüşür. Yoğuşan su asidiktir ve kazan gövde malzemesine zarar verir. Klasik kazanlarda önlem alınmazsa kazan 1-2 sene içinde delinmekte ve kullanılmaz hale gelmektedir. Kömür ve fuel oil kazanlarında yoğuşmayı önleyici tedbirler dizayn esnasında alınmamış olduğundan, bu kazanlar doğalgaza dönüştürüldüğünde kısa sürede kullanılmaz hale gelmektedirler. Buderus, Ecostream kazanlarının özel konstrüksiyonu ile dönüş suyu sıcaklığı ne olursa olsun kazan içinde yoğuşma olmayacağını garanti eder ve bunu garanti şartlarının içine alır.

b. Doğal gaz için özel dizayn edilmiş düşük sıcaklık kazanları, Ecostream kazanlar veya yoğuşmalı kazanlar kullanılmalıdır. Bu kazanların çalışma sıcaklıkları dış hava sıcaklığına bağlı olarak otomatik kontrol sistemi tarafından insan kontrolü olmaksızın ayarlanır. Buderus kazanlarda standart olarak kullanılan, öğrenme yeteneğine sahip akıllı Logamatic kontrol paneli, duyar elemanları sayesinde o anki dış hava sıcaklığını algılayarak binaya gönderilmesi gereken su sıcaklığını hesaplar ve böylece hem konfor hem de yakıt tasarrufunu birlikte sağlar.

c. Yakıt fiyatlarındaki hızlı yükselişin önümüzdeki yıllarda da süreceği ön görülmektedir. Kazanların bir sezonda harcadığı yakıt bedelinin satın alma bedelinin katları mertebesinde olduğu düşünülecek olursa, kazan veriminin önemi daha rahat görülebilir. Otomatik kontrol sistemi olmayan eski bir kazana brülör takılarak yapılacak bir dönüşüm sonucunda kazan verimi çok düşük olmaktadır. Oysa ki verim Buderus Ecostream kazanlarda %95, yoğuşmalı kazanlardaysa %109 olabilmektedir. Dolayısıyla eski kazanın yerine yeni bir Buderus kazan kullanılması halinde %30-%40 mertebelerinde tasarruflar elde edilebilmekte ve kazan kendisini birkaç yılda amorti etmektedir.

d. Özellikle kömür kullanılan apartmanlardaki doğal gaza geçiş sonrasında kömür kazanında olmayan brülör sesi kazan dairesine komşu hacimlerde ve baca kanalıyla iletilerek üst katlarda rahatsızlık yaratmaktadır. Oysa Buderus atmosferik kazanlarda ve duvar tipi yoğuşmalı kaskad sistemlerde kazan yanındayken bile sesini duymak neredeyse imkansızdır.

e. Doğalgaz dönüşümüne tesisat modernizasyonu için bir fırsat gözü ile bakılmalı bu doğrultuda açık imbisat yerine kapalı genleşme kabı kullanılarak açık sistemlerin kapalı sistemlere dönüştürülmesi sağlanmalıdır. Eğer bu yapılacak olursa sistem basıncı artacağından, eski kazanın işletme basıncı kontrol edilmelidir. Ayrıca sirkülasyon pompaları da gidiş hattına alınmalıdır.

Kaynak:ISISAN

Doğal gaz ile çalışacak cihaz seçimi yaparken cihazları çalışır haliyle ilgili firma veya bayilerin showroomlarında görmek, kullanıcının doğru seçimi yapması açısından çok önemli bir faktördür. Bu sayede gereksinim için en uygun cihazın seçilmesi mümkün olacak ve beklenmedik sorunlar ile karşılaşma durumu ortadan kalkacaktır. Cihazın çalışır durumda incelenmesi, kullanıcının cihaz hakkında daha fazla soru sorarak, kullanıma yönelik pratik bilgi almasını, cihazın teknik özelliklerini daha rahat anlamasını ve kumanda kolaylığı, ses seviyesi vb. konularda gerçekçi bir fikir edinmesini sağlar. Bu sayede kullanıcı farklı cihazları katalog üzerinden değil, bire bir çalışır hali ile karşılaştırabilir ve ürün kalitesini görebilir ve kendisi için en uygun cihaz seçimini yapabilir. Showroomlar aynı zamanda cihaz firmasının kapasitesi, bilgisi, yeterliliği anlamında kullanıcıda bir fikir oluşmasına, toplam kaliteyi sunan ve hizmette fark yaratan firmanın seçilmesine yardımcı olur.

Kaynak:ISISAN

Doğal gaza dönüşüm, mevcut bacanın kontrolünü beraberinde getirir. Doğal gaz yakılması sonucu oluşan baca gazında yüksek oranda buhar bazında su bulunur. Baca gazı soğuk baca yüzeylerinde yoğuşarak, asit etkili su haline geçmektedir. Bu asit etkisi mevcut bacanın uygun olmaması halinde bacayı kısa sürede kullanılmaz hale getirmektedir. Doğal gazın yakıt olarak kullanılması durumunda paslanmaz çelik bacalar çoğunlukla tercih edilmektedir. Bacalar çift cidarlı olmalıdır (boru+izolasyon+hava boşluğu+tuğla duvar veya kaplama). Mevcut bacanın ilgili bir firma yetkilisi tarafından incelenmesi sonucu bacanın boyutları izin veriyor ise eski bacanın içerisine izolasyonlu paslanmaz çelik baca geçirilmesi en kolay baca tesis yollarında biridir. Baca boyutlarının sorunlu olması durumunda ise, bina içinden uygun bir bölgeden veya bina dışarısından baca uygulaması yapılabilir. Duvar tipi yoğuşmalı kazan ve kombi tipi cihazlarda hermetlk baca uygulaması çok büyük bir kolaylık olarak karşımıza çıkmaktadır. Genel anlamda bacaların gaz sızdırmaz, yüksek sıcaklıklarda oluşabilecek ısıl gerilmelere dayanıklı ve düzgün bir iç yüzeye sahip olması aranan ortak özelliklerdir.

Kaynak : ISISAN

a. Güneşten olan ısı kazancı, günün farklı saatlerinde farklı cepheleri etkiler. Eğer oda ısıtıcılarında termostatik kontrol imkanı varsa güneşten gelen enerji yakıt tasarrufuna dönüşür. Bu durumda termostatik vanalar kısarak odaya beslenen yakıt enerjisini azaltacaklardır.

b. Benzer şekilde insanlardan, aydınlatmadan, ocak-fırın, ütü, bilgisayar gibi cihazlardan olan iç ısı kazancı, termostatik vanalarla sağlanan zon kontrolü varsa yakıt tasarrufuna dönüşür.

c. Enfiltrasyon farklı yöndeki odaları rüzgara bağlı olarak farklı etkiler. Termostatik vanalarla sağlanan zon kontrolü bu etkileri de dengeler.

d. Kullanılmayan odalardaki ısıtıcıların kapatılması yakıt tasarrufuna katkı sağlar.

e. Farklı odaları farklı sıcaklıklara ayarlamak imkanı verir. Salon 20-22′C, yatak odası 16-18′C ve banyo 22-24′C gibi farklı sıcaklıklara ayarlanabilir.

f. Dubleks daireler veya müstakil evlerde iç merdivenin baca etkisi ile yukarı kaçan ısı üst katları daha fazla ısıtabilir. Bunun önlenmesi yine termostatik vanalarla yapılabilir. Termostatik vanalar merdivenin baca etkisini azaltır ve bina içinde sıcaklığı dengeler. Böylece yakıt tasarrufu sağlar.

Kaynak: ISISAN

Merkezi sistem iptal edilerek her dairede kombi sistemine geçilmesindeki en önemli neden bu sistemde oda sıcaklığının ve ısıtma saatlerinin kullanıcının kendi isteğince bağımsız olarak ayarlanabilmesi ve yakıt gideri paylaşımı gibi bir konunun bulunmamasıdır. Ayrıca kombi cihazı ile kullanma sıcak suyu da temin edilmektedir. Ancak tecrübeler göstermiştir ki kombi sistemi bu avantajlarının yanında bazı dezavantajlara da sahiptir. Bu yüzden seçim yapılırken avantaj ve dezavantajlar beraber değerlendirilerek kullanıcı için hangi konular daha öncelikli ise o doğrultuda seçim yapılmalıdır. Bu doğrultuda kombi sisteminde aşağıdaki konulara dikkat edilmelidir:

a. ilk yatırım maliyeti 1-2 kullanıcılı binalar haricinde daha yüksek olmaktadır. Daire sayısı arttıkça bu fark daha da yükselecektir. Kombi sisteminde yatırım bedelinin 80-150 m2 bir dairede yaklaşık 1.500-2.000 EUR olacağı kabul edilirse 10 daireli bir binada toplam dönüşüm maliyeti 15.000-20.000 EUR olacaktır. Oysa merkezi sistem kazanı verim değeri çok yüksek olan (%109) Buderus yoğuşmalı kaskad sistemi ile değiştirilecek bile olsa ödenecek bedel 10.000-13.000 EUR civarında olacak ve işletme maliyetleri de çok daha düşürülebilecektir.

b. Her dairede kombi kullanılması özellikle büyük binalarda (20-100 daire) cihaz sayısının, dolayısıyla gaz yakılan nokta sayısının çok fazla olması anlamına gelir. Dolayısıyla risk de fazlalaşacaktır. Tüm dairelerde aynı kalitede ve emniyet standartında cihaz kullanılmamaktadır.  Seçilen cihazların tam emniyet sistemine sahip olmasına önem verilmelidir. Buderus kombilerde tam emniyet sistemi standarttır.

c. Baca bağlantısında sızdırmazlığa çok dikkat edilmeli ve gaz kaçağı riskine karşı tüm önlemler alınmalıdır. Doğal gaz hattında mutlaka yangın emniyet ventili kullanılmalıdır.

d. Merkezi sistemde dikey kolonlar sökülecek, daire içinde tüm daireyi dolaşan yeni boru tesisatı yapılacak, bu işlemler için de duvar delinmesi ve tamiratı gibi inşai işler doğacaktır.

e. Ülkemizdeki binalarda kat aralarında ısı izolasyonu yoktur. Ancak merkezi ısıtmada tüm daireler ısıtıldığından bu konuda herhangi bir sıkıntı oluşmamaktadır. Oysa görülmüştür ki kombi sistemine geçildiğinde, örneğin kombinin çalıştığı ara kattaki bir dairenin alt ve üstündeki dairelerde ısıtma yapılmadığı durumda bu dairelere ısı kaçışı başlamakta, ısıtma yapılan ara dairenin yakıt gideri çok artmakta, hatta eskiden yeterli gelen radyatörler yetersiz kalabilmektedir. Kombi sistemine geçme kararı alınırsa mümkünse kat aralarında izolasyon yapmakta büyük fayda vardır.

Kaynak : ISISAN