Tehlike Araştırmaları
Tehlikeleri nicel olarak tanımlamak ve sıralamak için bir tekniktir. Bu yöntem, yalnızca belirli bir tesisteki tehlikeli maddelerin envanterini içeriyorsa çok basittir. Örneğin, Dow Yangın ve Patlama İndeksi (F&EI), Dow-Kimyasal Maruz Kalma İndeksi (CEI), vb. CEI, proses endüstrilerinden kaynaklanan toksik salınım ve dağılım modellemesini incelemek için en popüler yöntemlerden biridir.
Acil Müdahale Planlama Yönergeleri
Acil Müdahale Planlama Yönergeleri (ERPG), Amerikan Endüstriyel Hijyenist Derneği (AIHA) tarafından yayınlanmaktadır. ERPG değerleri, herhangi bir olumsuz etkinin gözlemlenebileceği/deneyimlenebileceği farklı konsantrasyon aralıklarının tahminleridir. Bir proses tesisindeki öncelikli endişeleri belirlemek faydalıdır. Muhafazanın yeterliliğini değerlendirir ve toksik kimyasalların salınımından etkilenecek rüzgarlı alanları tanımlar. Bu yönergeler, topluluk acil durum müdahale planlarının geliştirilmesinde yardımcı olur. ERPG’nin üç seviyesi vardır:
ERPG-1:
Tüm bireylerin maksimum 1 saatlik bir süre boyunca maruz kalabileceği maksimum havadaki konsantrasyondur. Bu tür maruziyetler sırasında, yalnızca hafif sağlık etkileri yaşayacaklardır; hatta rahatsız edici bir koku bile yaşanmamalıdır.
ERPG-2:
Tüm bireylerin maksimum 1 saat süreyle maruz kalabileceği maksimum havadaki konsantrasyondur. Bu maruz kalma süresi boyunca, geri dönüşü olmayan veya doğası gereği ciddi olmayan sağlık etkileri yaşayacaklardır.
ERPG-3:
Tüm bireylerin maksimum 1 saatlik bir süre boyunca maruz kalabileceği maksimum havadaki konsantrasyondur. Bu süre zarfında, olumsuz sağlık etkileri yaşayacaklar, ancak yaşamı tehdit edici türden olmayacaklar.
Kimyasal Maruziyet İndeksi
Kimyasal Maruz Kalma İndeksi (CEI), kimyasal/proses endüstrilerinin yakınında ikamet eden insanlara göreli sağlık tehlikesini derecelendirmenin basit bir yöntemidir. CEI, çeşitli güvenlik ve çevresel özelliklere göre birim daha az risk endeksi değeri verir. Güvenlikle ilgili çeşitli seçeneklerin risk sıralaması için kullanılabilir. Bu indeks değeri, proses seçeneklerini kontrol etmek ve proses ve güvenlik önceliklerini de karşılamak için bir karar analiz aracı ile birlikte kullanılır.
CEI’yi gerçekleştirmek için, proses tesisinin planı ve çevredeki alanın ayrıntıları, akış şeması, ana borular, muhafaza kapları ve kimyasal envanterler hayati girdi olarak gereklidir. Araştırılan malzemenin fiziksel ve kimyasal özellikleri ile ERPG değerleri de gereklidir. CEI’yi tahmin etmek için bir akış şeması verilmiştir.
Laspeyres Endeksi hesaplama
Değişken esaslı endeks
Fiyat Endeksi hesaplama
Esas alınan döneme göre indeks türleri
Fisher endeks hesaplama
Değişken esaslı endeks HESAPLAMA
Madde sayısına göre indeks türleri
İndeks türleri
AQ, kg/s cinsinden havadaki miktardır, Pa, kPa göstergesindeki mutlak basınçtır, MW, havada salınan tehlikeli maddenin moleküler ağırlığıdır, T, Santigrat derece cinsinden işlem sıcaklığıdır ve D, delik çapıdır. . Sıvı salınımı için sıvı akış hızı ve salınan toplam sıvı ile verilir.
Havadaki bir miktar yakıtın boşalması, yanıp sönmeye neden olur. Yanıp sönme oluşumu, sıvının çalışma sıcaklığı ile normal kaynama noktası karşılaştırılarak belirlenir. Çalışma sıcaklığı kaynama noktasından düşükse, parlama fraksiyonu sıfır olarak kabul edilir.
Alternatif olarak, çalışma sıcaklığı kaynama noktasından büyükse, buhar parlama fraksiyonu (Fv) aşağıdaki ilişki kullanılarak hesaplanır.
Burada Tb sıvının normal kaynama noktasıdır (°C), Ts sıvının çalışma sıcaklığıdır (°C), Cp sıvının ortalama ısı kapasitesidir (J/kg/°C) ve Hv sıvının buharlaşma ısısı (J/kg). Yukarıdaki ilişkiden hesaplanan buhar parlama oranı 0,2’den küçükse, AQ aşağıdaki ilişki ile hesaplanır:
- AQ 5F L (3,56) fv
Flaş fraksiyonu 0,2’den büyükse, havuz oluşmaz. Bu gibi durumlarda, flaş fraksiyonunun Denklem (3.53) kullanılarak tahmin edilen sıvı akış hızına eşit olduğu kabul edilir. Açığa çıkan kimyasal, ısı kapasitesi bilinmeyen standart olmayan bir karışım ise, Cp/Hv 0,0044 olarak alınabilir.
Parlama meydana gelmesi durumunda, bir miktar sıvı damlacıklar halinde sürüklenecektir. Bu damlacıklardan bazıları yeterince küçük olacak ve buharla birlikte hareket edebilecek. Büyük damlacıklar bir havuz oluşturmak için yere düşer. Serbest bırakılan malzemenin %20’si yanıp sönerse, tüm akışın havada olduğu kabul edilir; bu durumda havuz oluşmaz.
Alternatif olarak, havuz kaynaması gerçekleşirse, AQ aşağıdaki ilişki kullanılarak hesaplanabilir.
Burada ρ1 yoğunluk (kg/m3), WT salınan toplam sıvı ve Fv salınan fraksiyondur. AQ, buhar fraksiyonunun AQ’su ile havuz kaynama miktarının toplamı olacaktır.
- AQ AQf AQP (3.60)
Daha önce hesaplanan AQ’nun daha önce hesaplanan sıvı akış hızından daha büyük olduğu bulunursa, AQ’nun sıvı akış hızına eşit olacağı varsayılır. CEI aşağıdaki ilişki ile verilir.
Yukarıdaki denklemden hesaplanan CEI değeri 1000’den büyükse, o zaman CEI değeri 1000’e ayarlanır. CEI hesaplamaları rüzgar yönü hızının 5 m/s olduğunu ve normal hava koşullarını varsayar. Ardından, farklı ERPG konsantrasyonları için tehlike mesafeleri aşağıdaki ilişki kullanılarak hesaplanır.
Tehlike mesafesi 10 000 m’yi aşarsa, maksimum 10 000 m değeri kabul edilecek şekilde ayarlanır. CEI özet sayfası Şekil 3.21’de verilmektedir. OAG özeti hazırlandıktan sonra, gösterildiği gibi etki azaltma kontrol listesi hazırlanır. Serbest bırakılan karışımın belirlenmiş ERPG değeri standart literatürde bulunmadığında, ERPG değerleri daha sonra tartışıldığı gibi değiştirilir:
ERPG-2 değerleri yoksa, DOW IGH, ACGIH TLV veya AIHA WEEL tarafından tavsiye edilen işyeri maruz kalma yönergeleri kullanılabilir. Alternatif olarak, ERPG-2 değeri yerine STEL veya tavan değeri TWA kullanılabilir. ERPG-3 değerleri yoksa, bu değer ERPG-2 değerinin beş katı olarak kabul edilebilir. EPRG-1 yoksa, koku eşik değeri düşünülebilir veya ERPG-2 değerinin onda biri kabul edilebilir.
Şimdi CEI’yi hesaplamak için gösterilen bir kimyasal işlem örneğini ele alalım. Amaç, önemli miktarlarda akut toksik kimyasalların salınımı için hangi proses borularının veya ekipmanının en büyük potansiyele sahip olduğunu belirlemektir. Birkaç senaryonun değerlendirilmesi, en büyük potansiyel hava kaynaklı salınımın belirlenmesine yardımcı olacaktır. Sıcaklık, basınç, fiziksel durum ve boru boyutu gibi proses koşulları, havadaki salınım oranları üzerinde önemli bir etkiye sahip oldukları için dikkate alınmalıdır.
CEI hesaplaması için senaryo seçimi süreç hattıdır. Proses boru hattı arızasının senaryoları gösterilmektedir. En büyük çaplı proses borusunun yırtılması tartışılmıştır. 50 mm’den küçük çaplar için tam delik kopması dikkate alınır.
50–100mm çap için, 50mm çaplı borununkine eşit bir kopma düşünülür. 100 mm’den büyük çaplar için, boru kesit alanının %20’sine eşit kırılma alanı dikkate alınır. Farklı arıza senaryoları verilmiştir.
Tüm senaryolardan yapılan yayınların en az 5 dakikalık bir süre boyunca devam ettiği varsayılmaktadır.