Tez Arşivi

Hakkımızda

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı

An investigation on hazard and operability study (HAZOP) according to SEVESO III directive and special case studies

SEVESO III direktifi kapsamında yapılan tehlike ve işletilebilirlik analizi (HAZOP) çalışmalarının incelenmesi ve özel örneklemeler

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 455372 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

Big hazardous events can happen because of a technical failures, personal failures, natural disasters, terrorist attacks, sabotages, fires and consequences as fire, explosion and toxic release can be dangerous to the human health, environment and cause economic loss. Determination, prevention and control of these consequences are very important. A major industrial event happened in Seveso (Italia) in 1976 because of an explosion occured in a reactor of a chemical plant and caused human health problems and death of animals. After this accident, 82/501/EEC Directive (SEVESO I) released by the European Union for the control and preventation of major accidents. SEVESO II (96/82/EC) Directive released in 2012 and extended in 2003 (2003/105/EC Directive). On Januray 2016, Seveso III (2012/18/EU) Directive replaced the SEVESO II Directive. The main changes from Seveso II to Seveso III are: - The list of dangeorus substances covered by the SEVESO Directive (Annex I), which bases on Chemicals Hazard Information and Packaging for Supply Regulations 2009 (CHIP), is organized for aligning to the EU Legislation (Classification, Labelling and Packaging (CLP) Regulation) on the classification of dangerous. CLP Regulation entered in the force in January 2009 and provides the hazards presented by the chemical materials are clearly informed to workers and consumers in EU through classification and labelling of chemicals with basing the method of the Unites Nation‟s Globally Harmonised System (GHS). - More effective implementation and enforcement for inspections with introducing stricker standards and new obligation for the relevant departments of government‟s. - Citizen‟s access to true information about big hazardous accidents and more efficient participation in desicion-making will ensure. - The way of information collected, managed and shared will improve. On 30 December 2013, SEVESO II came into force in Turkey with publishing in the Officiaal Gazette No.28867. In Turkey, according to Reducing The Risks Of Major Industrial Accidents Legislation (Büyük Endüstriyel Kaza Risklerinin Azaltılmasına ilişkin mevzuat – BEKRA), companies must make a statement about the dangerous materials they used and/or stored and their quantities using BEKRA Reporting System to get classification as high dangerous, low dangerous or out of scope. Turkey has 421 high dangerous and 521 low dangerous classified, total 942 SEVESO companies (December 2015). Safety assessments and precautions are undertaken by the industries and organizations for determination and prevention of the hazards occured by the accidental cases resulting injuries, deaths, economic loss, environmental problems. Risk assessment is an important study which includes the stages as hazard identification, definition, analysis and risk evaluation giving understanding of their causes, results and possibilities and simulation softwares are help us to see the effects of possible hazards. Hazard identification can be done using Qualitative Techniques which are Preliminary Hazard Analysis (PHA), What-If Analysis, Check-List Analysis, Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) and Hazard and Operability Study (HAZOP) or using Quantitative Techniques such as Faul Tree Analysis (FTA), Event Tree Analysis (ETA). Simulation can be done using Areal Location Of Hazardous Atmosphere (ALOHA) Software, Process Hazard Analysis (PHAST) Software, BREEZE, EFFECTGIS, FLACS, CEBAM, SAFER TRACE, BLEVE Incident Simulator (BIS), AUTOREAGAS, CHARM, ADORA, HAMS-GPS softwares. In this study, hazards, risks, hazard identification methods, hazard evaluation models and modelling softwares for industrial facilities are examined and used for the case studies with Hazard and Operability Study (HAZOP) methodology and Areal Location Of Hazardous Atmosphere (ALOHA) software under the SEVESO Directive scope for prevention and control of big hazardous events at chemical industries and application of SEVESO III Directive in Turkey.

Summary:

İlerleyen teknoloji, artan üretim ve endüstriyel atıkların artması ile birlikte günümüzde üretim yapmak, yeniden değerlendirmek, imha etmek ya da depolamak üzere endüstrilerde bulunan kimyasal maddelerin miktarı artmıştır. Özellikle üretim, laboratuvar ve depo alanlarında hammadde, yarı mamul ve ürün olarak bulunan bu kimyasalların, hem kendi doğal durumları, yoğunlukları, çeşitliliği, hem de dış etkenler, dikkatsizlik ve kazalar ile canlılar ve çevre üzerinde geri dönüşü mümkün olmayan etikler bırakan bazı büyük kaza ve kirlilikler meydana getirebilme riskleri bulunmaktadır. Ekipman bozuklukları, insan kaynaklı hatalar, doğal afetler, terör olayları, yangınlar, sabotaj, teknik problemler gibi nedenler tehlikeli kazaların meydana gelmesine yol açabilmektedir. Örneğin Çin‟in Tiancin kentinde Yeni Binhay bölgesinde, Ağustos 2015‟te gece saatlerinde, tehlikeli kimyasal maddelerin saklandığı bir depoda arka arkaya iki büyük bir patlamanın meydana geldiği olayda birçok kişi yaşamını yitirmiş, yaralanmış, büyük maddi zarar oluştuğu belirtilmiştir. Gelişen teknoloji, artan üretim ve tüketim, yasal bazı zorunluluklar ile birlikte endüstriler ve kuruluşlar, endüstriyel kazaların ortaya çıkma olasılığının en aza indirilmesi, can ve güvenliğinin sağlanarak kayıplarının en aza indirilmesi için önlem almaya ve müdahale yöntemleri belirlemeye başlamıştır. 1976 yılında İtalya‟nın Seveso kasabasında Triklorofenol üretimi yapan bir fabrikada meydana gelen kaza sonrası toksik bulut ortama yayılarak insan sağlığı, hayvan sağlığı ve çevre problemlerine yol açmasından sonra büyük endüstriyel kazaların kontrolü ve önlenmesi için önemli direktifler ve önlemler geliştirilmiştir ve bu kapsamda Avrupa Birliği tarafından SEVESO Direktifi olarak bilinen 82/501/EEC Direktifi (SEVESO I) yayınlanmıştır. Bu tarihten sonra gerçekleşen olaylar, artan bilgi birikimi ve yaşanan kazalardan öğrenilenler ile çeşitli değişiklikler yapılarak 1996 yılında 96/82/EC (SEVESO II) Direktifi yayınlanmıştır. Daha sonra 2003 yılında 2003/105/EC (Genişletilmiş SEVESO II) Direktifi yayınlanmıştır. En son SEVESO III (2012/18/EU) Direktifi, 1 Ocak 2016 itibariyle SEVESO II‟nin yerini almak üzere yayınlanmıştır. SEVESO Direktifi‟nin amacı genel olarak tehlikeli maddeler kullanan ve/veya bulunduran işletmelerde büyük kazaların önlenmesi ve oluşabilecek kazaların etkilerinin en aza indirilmesi için gerekli çalışmaların yapılması için gerekli usul ve esasların belirlenmesidir. SEVESO III‟te yer alan temel değişiklikler şu şekildedir: - Tehlikeli maddelerin tanımlandığı EK 1 kısmı, maddelerin sınıflandırılması ile ilgili Avrupa Birliği Mevzuatına uyumlu hale getirilecektir. - Büyük çaptaki kazalarla ilgili kamuoyunun güvenli bilgiye erişimi ve karar almada etkin bir şekilde yer alması sağlanacaktır. - Denetim mekanizmaları daha sıkı kurallara tabi olacak ve devletin ilgili birimlerine yeni yükümlülükler getirilecektir. Türkiye‟de 1900-2014 yılları arasında, 5912 kişinin hayatını kaybettiği ve 278 Milyon Dolar ekonomik kayıbın olduğu 133 teknolojik afet raporlanmıştır ve Türkiye‟de 30 Aralık 2013 tarihinde 28867 Mükerrer sayılı Resmi Gazete‟de yayımlanarak yürürlüğe giren SEVESO II Direktifi kapsamıda büyük endüstriyel kaza riski taşılan endüstrilerin belirlenmesi için yapılan çalışmalara göre Aralık 2015 tarihi itibariyle 421 adet üst seviyeli, 521 adet alt seviyeli olmak üzere toplam 942 adet SEVESO kuruluşu bulunduğu belirtilmiştir. SEVESO Direktifi kapsamında üretim ve/veya depolama amacıyla tehlikeli kimyasalları tesisinde kullanan/depolayan işletmeler büyük kazaların oluşmasını önlemek, büyük kazanın meydana gelmesi durumunda en az zarar verecek şekilde sınırlamak, seviyelerine göre Büyük Kaza Önleme Politikası, Güvenlik Raporu ve Acil Durum Eylem Planı hazırlamak ve sunmak ile yükümlüdürler. Bu şirketler bilgilerini Büyük Endüstriyel Kaza Risklerinin Azaltılmasına ilişkin mevzuat – BEKRA Bildirim Sistemi‟ni kullanarak girdiklerinde üst seviyeli ve alt seviyeli olarak sınıflandırılmaktadırlar. SEVESO Direktifi kapsamında yer alan çalışmalardan biri de proses tehlike analizinin yapılmasıdır. Bu analiz için Ön Tehlike Analizi (PHA), Olursa Ne Olur? (What-if?), Çeklist (Check-list), Hata Türleri ve Etkileri Analizi (FMEA), Tehlike ve İşletilebilirlik Analizi (HAZOP) gibi Kalitatif Teknikler ya da Hata Ağacı Analizi (FTA), Olay Ağacı Analizi (ETA) gibi Kantitatif Teknikler kullanılabilmektedir. Bu amaçla kullanılan metodolojilerden en yaygını Tehlike ve İşletilebilirlik Analizi (HAZOP) olarak bilinmektedir. HAZOP genellikle farklı uzmanlık dallarından kişilerin oluşturduğu takımlar tarafından gerçekleştirilmektedir. HAZOP çalışmasında önce amaç ve proseste çalışılmak istenilen kısım belirlenmelidir. Proses ve tasarım koşulları, ekipmanlar, proses akışı gibi detaylı bilgiler toplanarak incelenmelidir. Proses parametreleri ve rehber kelimeler kullanılarak türetmeler yapılmalıdır. Bu türetilen potansiyel tehlikelerin nedenleri, sonuçları ve bu tehlikelere karşı alınması gereken önlemler belirtilerek rapor hazırlanılmalıdır. Tehlike, insan sağlığı, hayvanlar, çevre, çalışma ortamında istenmeyen durum ve hasarlara yol açabilecek tehlikeli maddeler ya da fiziksel durumlardır. Risk, bu tehlikelere maruziyet sonucu hasarın, yaralanmaların meydana gelme olasılığıdır. Tehlikeli bir kimyasalın salınımı meydana geldiğinde yangın, patlama ve toksik salınım gibi tehlikeler ortaya çıkmaktadır. Yangın, ısı, ışık ve sıklıkla duman ve alevlerin görüldüğü yanma prosesidir. Yangının meydana gelebilmesi için ortamda yanıcı madde, oksijen ve ısı kaynağı bulunmalıdır. Yangın, termal radyasyon nedeniyle insanlarda cilt yanıklarına yol açabilmektedir ve yakınlarındaki yanıcı materyallerin bu ısınma etkisine maruziyetleri sonucu tutuşmalarına neden olabilmektedir. Yangınlar Jet Yangınları (Jet Fires), Havuz Yangınları (Pool Fires), Ani Parlama Yangınları (Flash Fires), İkincil Yangınlar (Secondary Fires) ve Ateş Topları (Fireballs) olarak sınıflandırılabilinmektedirler. Jet Yangınları, yanıcı buhar ya da sıvının boruların snırlı boyutlu açıklıklarından sızarak tutuşması ile meydana gelen yangınlardır. Havuz Yangınları, su üzerinde, sıvı üzerinde ya da yerde havuz şeklinde toplanmış yanıcı materyallerin tutuşması sonucu meydana gelen yangınlardır. Ani Parlama Yangınları, yüksek sıcaklığa sahip, kısa süreli ve hızla hareket eden alevler ile görülmektedir. İkincil Yangınlar, depolanmış ham maddeler gibi prosesle doğrudan ilgili olmayan yanıcı materyallerin tutuşması ile ortaya çıkan yangınlardır. Ateş Topları, türbülent akış ile oluşan küresel alev kütleleridir. Patlama, enerjinin hızlı salınımı sonucu hasara yol açan basınç dalgasıdır. Bu dalga patlamanın merkezinden uzaklaşıldıkça enerji azalmaktadır. Patlamalar enerjinin ortaya çıkış şekillerine göre Kimyasal Patlamalar (Enerjinin kimyasal reaksiyon sonucu ortaya çıktığı olaylar.), Fiziksel Patlamalar (Enerjinin mekanik, fiziksel yollarla ortaya çıktığı olaylar) ve Nükleer Patlamalar (Enerjinin nükleer reaksiyonlar sonucu ortaya çıktığı olaylar.) olarak sınıflandırılabilmektedirler. Patlamalar uçan, fırlayan parçalara, sıvıların sıçrayarak havuz oluşturmalarına, yangınlara ve toksik gaz salınımlarına yol açabilmektedirler. Toksik maddeler, vücuda alındıklarında hasara yol açabilen maddelerdir. Soluma, ten ile temas, yutma gibi yollarla kişi bu materyalleri vücuduna alabilir. Toksik maddelerin potansiyel tehlikelerinin ve maruziyet sonrası sağlık problemlerini önlemek için neler yapılması gerektiğinin bilinmesi gerekmektedir. Tehlikeli olaylardan sonra toksik bulutlar oluşabilir ve hava koşulları, rüzgar gibi etmenlerle bu tehlikeli bulutlar yayılabilmektedir ve insan sağlığı, çevre, hayvan sağlığı üzerinde istenmeyen etkilere yol açabilmektedir. Belirlenen tehlikelerin etkilerinin önceden görülebilmesi için modelleme programları kullanılmaktadır ve yaygın olarak kullanılanlarından biri ALOHA (Areal Location Of Hazardous Atmosphere Software)‟dır. Proses Tehlike Analizi Yazılımı (PHAST), BREEZE, EFFECTGIS, FLACS, CEBAM, SAFER TRACE, BLEVE Kaza Simulatörü (BIS), AUTOREAGAS, CHARM, ADORA, HAMS-GPS gibi diğer yazılımlar da modelleme amacı ile kullanılabilmektedir. ALOHA programı, buhar bulutu patlamaları, kimyasal yangınlar sonucu ortaya çıkan termal radyasyon ve kimyasalların salınımı ile meydana gelen toksik hava tehlikelerinin modellenmesi amacıyla tasarlanmıştır. İçerisinde maddelerin fiziksel, kimyasal ve toksik özelliklerinin yer aldığı büyük bir kütüphanesi bulunmaktadır. Çalışılmak istenilen kimyasal bu kütüphanede yer almıyor ise o kimyasalın özellik bilgilerinin giriş yapılmasına fırsat vermektedir. Kullanımı kolaydır ve uygun olmayan girişler yapıldığında kullanıcıyı uyarmaktadır. Bu çalışmada endüstriyel tesisler için Tehlikeler, Riskler, Tehlike Tanımlama Yöntemleri ve Tehlike Değerlendirme Modellemesi Programları irdelenerek, SEVESO direktifleri kapsamında kullanılan tehlike analizi metodolojisi HAZOP ve tehlikelerin önceden görülebilmesi için kullanılan modelleme programı ALOHA aracılığıyla yapılan örnek çalışmalar açıklanmış, kimya endüstrisinde güvenliğin arttırılması ve SEVESO III Direktifi‟nin Türkiye‟de uygulanmasına yönelik öncelikler belirlenmiştir.