Rafineride Yüzer Tavanlı Tanklar: NFPA 11 Çevresel Conta Köpük Koruması ve Buncefield Dersi

Rafineride ham petrol ve benzin saklayan dev tanklarla (50.000–150.000 m³) sahada sıkça işimiz düşüyor. Bu tankların büyük çoğunluğu buharlaşma kaybını ve patlayıcı karışım riskini azaltmak için yüzer tavanlı (floating roof) yapılıyor. Ama yüzer tavanın tank cidarına değdiği çevresel conta (rim seal) bölgesi sahanın en zayıf halkası; yıldırım veya statik elektrik kıvılcımıyla tutuşan yangınların çoğu buradan başlıyor. NFPA 11 yüzer tavanlı tanklar için conta bölgesi korumasını ve tam yüzey korumasını tanımlıyor (NFPA 11-2024, 5.3.1.1); alttan ve yarı alttan köpük enjeksiyonunun (subsurface / semi-subsurface) bu tanklarda kullanılmasına ise izin vermiyor (5.3.3.1). Buncefield 2005 (İngiltere) ve Jaipur 2009 (Hindistan) kazaları, tank sahası tasarımında bugün hâlâ referans aldığımız iki kara sayfadır.

Tank Tipleri

• Açık üstlü yüzer tavanlı tank (FRT): Yüzer tavan doğrudan sıvının üstünde oturur; buhar boşluğu neredeyse sıfırdır.
• İç yüzer tavanlı tank (IFRT): Dışta sabit bir tavan, içeride yüzer tavan; yağmur ve kar yükünün sorun olduğu sahalarda tercih ediyoruz.
• Sabit tavanlı tank: Daha çok küçük tanklarda ve buhar basıncı düşük ürünlerde kullanılır.
• Çevresel conta: Birincil conta (mekanik pabuçlu ya da tüp conta) ve ikincil conta; NFPA 11 Tablo 5.3.5.3.1 bu conta düzenlerinin her biri için köpük uygulamasını ayrı ayrı tanımlar.
• Buhar tutma: Yüzer tavanlı tankta buhar kaybı çok düşük, sabit tavanlıda yüksektir; emisyon ve yangın riski analizinde belirleyicidir.

Çevresel Conta Yangını

• Sebep: Yıldırım (%50–70), statik elektrik, kaynak/taşlama kıvılcımı.
• Yanma alanı: Conta bölgesi dar, tipik olarak 400 mm (16 in) civarı.
• Çevre uzunluğu: 80 m (262 ft) çaplı tankta 251 m (823 ft); köpük hattı bu uzunluğa göre boyutlanır.
• Köpük uygulama yoğunluğu: 12,2 L/dk/m² (0,3 gpm/ft²), conta üstünden sabit boşaltma ağızlarıyla (NFPA 11-2024 Tablo 5.3.5.3.1)
• Süre: 20 dk (aynı tablo)

NFPA 11 Köpük Tipleri

• AFFF (sulu film oluşturan köpük): Hızlı kaplama yapar ama geri tutuşmaya (flashback) karşı zayıf kalır.
• AR-AFFF (alkole dayanıklı): Polar çözücüler (metanol, etanol) için zorunlu; standart AFFF bu sıvılarda bozuluyor.
• FP (floroprotein): Uzun süre kararlı kalması sayesinde sabit tavanlı tanklarda alttan enjeksiyonda tercih edilir.
• F3 (florsuz köpük): PFAS kısıtlamaları nedeniyle 2026 geçiş sürecinde öne çıkan yön.
• Yüksek genleşmeli köpük: LNG ve amonyak gibi kriyojenik/reaktif sıvılarda tercih ediyoruz.

Tam Yüzey Yangını

80 m çaplı bir tankta tam yüzey yangını senaryosu için tipik bir hesap aşağıda. NFPA 11 Bölüm 5.3 açık üstlü yüzer tavanlı tanklar için conta bölgesi kriterlerini verir; bu tam yüzey hesabında sabit tavanlı tanklar için verilen monitör kriteri (Tablo 5.2.4.2.2) örnek alınmıştır:

• Alan: A = π × 40² = 5.027 m² (54.112 ft²)
• Uygulama yoğunluğu: 6,5 L/dk/m² (0,16 gpm/ft²) → 32.670 L/dk (8.632 gpm)
• Süre: 65 dk (Tablo 5.2.4.2.2: parlama noktası 38 °C'nin altındaki sıvılar ve ham petrol)
• Rüzgâr ve ortam kayıpları: 5.2.4.2.1.2'ye göre monitör hesabında en az 1,5 ek katsayı kullanılır; aşağıdaki miktarlar bu katsayı uygulanmadan verilmiştir.
• Köpük konsantresi: %3 → 980 L/dk × 65 dk = 63,7 m³
• Köpük çözeltisi: 32.670 × 65 ≈ 2.124 m³ (bunun yaklaşık 2.060 m³'ü su)

Buncefield 2005 Dersi

• Olay: Benzin tankı taştı ve ardından buhar bulutu patlaması (vapor cloud explosion) meydana geldi.
• Hasar: Çok şiddetli bir patlama; 43 yaralı.
• Sebep: Tank seviye ölçer arızalıydı; bağımsız bir taşma önleme katmanı yoktu.
• Ders: Yüksek seviye alarmı ana ölçümden bağımsız ve yüksek bütünlüklü olmak zorunda.
• Proses güvenliği: Taşma önleme için referansımız API 2350.

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