FM Global DS 7-14: Kimya Tesislerinde Yangın Koruma Saha Rehberi

Kimya tesislerinde yangın senaryosu çoğu zaman sınırlı bir sızıntı değil, uzun süre devam edebilen bir yanıcı sıvı veya gaz salınımıdır. FM Global DS 7-14 Fire Protection for Chemical Plants (Temmuz 2015, ara revizyon Temmuz 2019) bu nedenle yanıcı sıvılarla ilgili diğer veri sayfalarından daha yüksek seviyede pasif ve aktif koruma önerir (§1.1). Bu yazı veri sayfasının tasarımı doğrudan etkileyen maddelerini özetliyor.

Kapsam (§1.0–§1.1)

• Kimya üretim tesisleri ve benzer proses tesislerinde yanıcı sıvı, yanıcı gaz ve sıvılaştırılmış yanıcı gazların uzun süreli yangın yaratabilecek salınımları ile reaktif kimyasal tehlikeler.
• DS 7-14’te “yanıcı sıvı” (ignitable liquid), ölçülebilir yanma noktası olan her sıvıdır; parlama noktası kapalı kap değeridir.
• Kapsam dışı: yanıcı sıvı dolumu (DS 7-32), damıtımevleri (DS 7-74), küçük atık çözücü geri kazanım üniteleri (DS 7-2), yanıcı sıvı depolama (DS 7-29, DS 7-88), aerosol (DS 7-31), basınçlı gaz (DS 7-50), LPG (DS 7-55).
• Yangın senaryoları: havuz yangını, üç boyutlu (3D) akıntı yangını, jet yangını ve ani alevlenme (flash fire). FM’in temel önerisi yangına karışabilecek sıvı miktarını sınırlamaktır; kimya tesisinde bu çoğu zaman mümkün olmadığından koruma seviyesi yükseltilir.

Yerleşim ve Yapı (§2.1)

• Proses üniteleri, idari binalar, yardımcı tesisler ve tank sahaları arasındaki mesafe kapsamlı bir yerleşim (facility siting) çalışmasıyla belirlenir; Tablo 1a/1b yalnız ilk yaklaşım içindir (§2.1.1).
• Büyük miktarda yanıcı sıvı veya gaz kullanan prosesler minimum kapalılıkta açık yapılara yerleştirilir; bu mümkün değilse ve oda veya bina patlaması olasılığı varsa hasar sınırlayıcı yapı (DLC) kullanılır (§2.1.2).
• 3D akıntı yangınını sınırlamak için sıvı tutan ekipman zemin seviyesine alınır; üst katlarda ızgara yerine kenarlıklı ve drenajlı dolu döşeme tercih edilir (§2.1.3).
• Havuz yangını riski olan dış alanlarda çevirme (containment) ve acil drenaj; alternatif olarak FM onaylı köpük-su sprinkler veya basınçlı hava köpüğü (CAF) sistemi (§2.1.4).
• 3D akıntı, uzun süreli havuz veya püskürme yangını riski olan alanlarda (ör. 10 m³’ü aşan yanıcı sıvı kullanan prosesler) taşıyıcı çelik korunur: hidrokarbon yangınına göre en az 2 saatlik FM onaylı yangın yalıtımı veya aktif koruma (§2.1.5).
• Güvenli kapatma için gereken kritik kablolar sıvı yangınından uzak geçirilemiyorsa 1 saatlik FM onaylı yangın sargısı, maruz alanın 6,1 m ötesine kadar (§2.1.9.2).
• Yanıcı sıvı işlenen kapalı alanlarda mekanik havalandırma DS 7-32’ye göre yapılır (§2.2.2).

Kapalı Alanlarda Koruma (§2.3.2)

• Otomatik ıslak, baskın (deluge) veya ön tepkili sprinkler. Kuru sistem yalnız işletme alanı odanın tamamı kabul edilirse ve su en uzak sprinklere 60 saniyede ulaşırsa kabul edilir.
• Çatıda, dolu döşemelerin ve dolu asma katların altında 12 mm/dk (0,3 gpm/ft²); ızgara ara katların altında 6 mm/dk (0,15 gpm/ft²); K ≥ 5.6 (K80), sprinkler başına en fazla 9,3 m², hat üzerinde 3 m aralık (§2.3.2.2.1).
• 0,9 m’den geniş ve 0,9 m²’den büyük engellerin altında sprinkler; her biri en az 114 L/dk ve 0,5 bar (§2.3.2.1C, §2.3.2.2.1G).
• İşletme alanı: ızgara veya sızdıran ara katlarda birbirine bağlı her katta 929 m²; dolu ve sıvı geçirmez katlarda tek katta 929 m² (§2.3.2.3.1). Baskın sistemlerde yangının yayılma sınırından 15 m içindeki tüm sistemler (pnömatik ısı algılayıcılarla 30,5 m) (§2.3.2.3.2).
• En az 1900 L/dk (500 gpm) hortum payı ve en az 2 saatlik su kaynağı (§2.3.2.3.4, §2.3.2.4).

Açık Alanlarda Koruma (§2.3.3)

• Otomatik baskın (deluge) ve/veya yönlendirilmiş su püskürtme; kuru borulu sistem kullanılmaz (§2.3.3.1.1).
• Her koruma seviyesinde 12 mm/dk (0,3 gpm/ft²). Suyla karışabilen yanıcı sıvılarda (aseton hariç) alternatif olarak ilk asma katın altında tek seviye 16 mm/dk (0,4 gpm/ft²) ve üstteki ekipmana yerel su püskürtme (§2.3.3.2.1).
• Tasarım talebi: yayılma sınırından 15 m içindeki tüm sistemler (pnömatik ısı algılayıcılarla 30,5 m); en az 1900 L/dk hortum payı veya iki monitörün tam kapasitesi; en az 2 saat (§2.3.3.3–§2.3.3.4).

Tanklar, Çelik ve Diğer Ekipman (§2.3.4–§2.3.7)

• Proses kapları: tüm yüzeye doğrudan çarpma veya akıtma (rundown) tasarımıyla 10 mm/dk (0,25 gpm/ft²) yönlendirilmiş su püskürtme (§2.3.4.2).
• Kolon etekleri içinde 10 mm/dk, sprinkler başına en fazla 4,6 m² (§2.3.5); düşey çelik kolonlarda ıslak yüzeyde 10 mm/dk, yatay elemanlarda 4 mm/dk (§2.3.6).
• Çok katlı boru köprüleri: alt katta yukarı yönlü 10 mm/dk, üst katlarda 6 mm/dk (§2.3.7.1); önemli pompalar 20 mm/dk (§2.3.7.2); fin-fan soğutucular 10 mm/dk (§2.3.7.3).
• Basınçlı kaplar yangına maruziyet, beklenmeyen basınç kaynakları ve kontrolsüz reaksiyonlara karşı uygun basınç tahliye cihazlarıyla korunur (§2.4.2.3, DS 7-49).

Köpük-Su Sistemleri (§2.3.8)

• Sprinkler veya baskın koruma, FM onaylı köpük-su ya da CAF sistemiyle desteklenebilir; bu sistem acil drenajın alternatifi de olabilir.
• Köpük konsantresi işlenen malzemeyle uyumlu olmalı; polar çözücülerde alkole dayanıklı (AR) köpük kullanılır. Kurulum DS 4-12’ye göredir.
• Sprinkler yoğunluğu, veri sayfası ile FM onay listesindeki değerden büyük olanıdır.
• Köpük süresi: tam yeterli acil drenajda 10 dk, sınırlı drenajda 20 dk; 3D akıntı yangınında salınım süresi veya 20 dk’dan uzun olanı. 3D akıntı riski varsa her koruma seviyesine köpük verilir.

Proses Güvenliği ve Salınım Kontrolü (§2.3.9, §2.4)

• Proses için güvenli sıcaklık, basınç, seviye ve debi sınırları; proses kontrolünden bağımsız alarm ve emniyet kilitlemeleri (§2.4.1–§2.4.2).
• Yanıcı aralıkta çalışma olasılığında sınırlama ve kontroller ya da inertleme; alternatif olarak patlama tahliyesi, patlama bastırma veya basınca dayanıklı tasarım (§2.4.1.2, DS 7-59).
• Salınımı durduran kapatma vanaları, tahliye ve boşaltma sistemleri; beklenen salınım ve yangın süresi, yangın suyu kaynağının süresinden kısa tutulur (§2.4.3).
• Riskli proses alanlarına giden yangın suyu ana hatları gömülü ve ring olarak döşenir, bölme vanaları konur; kolonlar basınca dayanıklı duvarların arkasına veya kolonların koruması altına alınır (§2.3.9).

Hızlı Kontrol Listesi

• Yerleşim çalışması yapıldı; Tablo 1a/1b yalnız ilk yaklaşım olarak kullanıldı
• Proses mümkün olduğunca açık yapıda; kapalıysa hasar sınırlayıcı yapı
• Çevirme ve acil drenaj veya köpük-su alternatifi
• Kapalı alanda 12 / 6 mm/dk, 929 m² işletme alanı; açık alanda 12 mm/dk baskın
• 1900 L/dk hortum payı, en az 2 saatlik su kaynağı
• Taşıyıcı çelik, kaplar, boru köprüleri ve pompalar için yerel koruma
• Polar çözücülerde AR köpük, köpük süresi drenaj durumuna göre

MEP Calc — 110+ Mühendislik Hesap Modülü

Sprinkler, yangın pompası ve FM-200 gazlı söndürme dahil 21 yangın hesabının yanı sıra ısıtma, soğutma, HVAC, sıhhi tesisat, buhar ve doğalgaz için 110+ modül sunan MEP Calc iOS uygulamasını App Store'dan indirebilirsiniz. Tüm mekanik tesisat hesaplarınız tek uygulamada.

MEP Calc'i App Store'dan indir

Sık Sorulan Sorular

DS 7-14’e göre kapalı proses alanında sprinkler yoğunluğu nedir?

§2.3.2.2.1’e göre çatıda, dolu döşeme ve dolu asma katların altında 12 mm/dk (0,3 gpm/ft²), ızgara ara katların altında 6 mm/dk (0,15 gpm/ft²) verilir. Islak veya ön tepkili sistemlerde işletme alanı 929 m²’dir; ızgara katlarda bu alan birbirine bağlı her katta hesaba katılır (§2.3.2.3.1).

Hortum payı ve su kaynağı süresi ne kadar?

Hem kapalı hem açık alanlar için en az 1900 L/dk (500 gpm) hortum payı ve en az 2 saatlik su kaynağı istenir; su, sıvı akışı kesilip alan boşaltılana ya da sıvı tükenene kadar yetmelidir (§2.3.2.3.4, §2.3.2.4, §2.3.3.3–§2.3.3.4).

Köpük-su sistemi zorunlu mu?

Hayır. DS 7-14 §2.3.8’e göre köpük-su veya CAF sistemi sprinkler/baskın korumayı destekleyebilir ya da acil drenajın alternatifi olabilir. Kullanılırsa köpük malzemeyle uyumlu olmalı, polar çözücülerde alkole dayanıklı (AR) köpük seçilmeli ve köpük süresi drenaj durumuna göre 10 veya 20 dakika ya da salınım süresi kadar olmalıdır.

Proses kapları ve taşıyıcı çelik nasıl korunur?

Proses kapları 10 mm/dk yönlendirilmiş su püskürtmeyle korunur (§2.3.4.2). Taşıyıcı çelik, hidrokarbon yangınına göre en az 2 saatlik FM onaylı yangın yalıtımıyla ya da düşey kolonlarda 10 mm/dk, yatay elemanlarda 4 mm/dk su püskürtmeyle korunur (§2.1.5, §2.3.6).

Patlama riskine karşı DS 7-14 ne öneriyor?

Büyük miktarda yanıcı sıvı veya gaz kullanan prosesleri açık yapılara yerleştirmeyi, bu mümkün değilse hasar sınırlayıcı yapıyı (§2.1.2) ve yanıcı aralıkta çalışma riskinde sınırlama, kontroller veya inertlemeyi; alternatif olarak patlama tahliyesi, bastırma ya da basınca dayanıklı ekipmanı önerir (§2.4.1.2). Basınçlı kaplar uygun basınç tahliye cihazlarıyla korunur (§2.4.2.3).