CO2 Gazlı Söndürme: Basınç Tipleri, Güvenlik Önlemleri ve Kullanım Alanları

CO2 gazlı söndürme, karbondioksidin ortamdaki oksijeni yanmanın süremeyeceği seviyeye indirmesi ve aynı zamanda soğutma etkisi yaratmasıyla çalışan, endüstride uzun geçmişe sahip bir söndürme yöntemidir. Ucuz, kolay bulunan, kalıntı bırakmayan ve derine işleyen yangınlarda bile etkili bir ajandır. Ancak bu gücün bedeli yüksektir: Yangını söndüren konsantrasyon, insan için de öldürücüdür. Bu nedenle CO2 sistemlerinde mühendislik, gaz hesabı kadar insan güvenliği önlemlerinin tasarımına da odaklanır.

Bu sayfada yüksek ve düşük basınçlı sistemlerin farkını, insanlı alan riskini ve bu riski yöneten gecikme süresi, koku verici, kilit vanası gibi önlemleri, son olarak da CO2’nin en çok tercih edildiği uygulama alanlarını anlatıyoruz.

CO2 Yangını Nasıl Söndürür?

Karbondioksit havadan ağır, renksiz ve kokusuz bir gazdır. Mahalle boşaltıldığında havayı yerinden ederek oksijen oranını hızla düşürür. Sıvı halde depolanan CO2 boşalırken genleşir ve çok soğur; bu da yanan yüzeylerden ısı çekilmesine katkı sağlar. Deşarj sırasında görülen beyaz bulut, havadaki nemin yoğuşmasından ve kuru buz parçacıklarından oluşur.

NFPA 12’ye göre yüzey yangınları için en düşük tasarım konsantrasyonu %34’tür ve bazı yakıtlar için bu değer daha yüksektir. Kâğıt, kablo demeti veya toz gibi içten içe yanabilen (derin yerleşik) yangınlarda konsantrasyon daha da artırılır ve gazın mahalde çok daha uzun süre tutulması gerekir. Karşılaştırma için: FM200 gibi kimyasal ajanlarda tipik tasarım konsantrasyonu yalnızca %7–9 aralığındadır. CO2 ile FM200 arasındaki genel farkları FM200 ve CO2 söndürme sistemleri arasındaki farklar yazımızda özetledik.

Yüksek Basınçlı ve Düşük Basınçlı CO2 Sistemleri

Yüksek basınçlı sistemler

CO2, ortam sıcaklığındaki çelik silindirlerde sıvı halde depolanır. Silindir basıncı sıcaklığa bağlı olarak değişir; 21 °C civarında yaklaşık 58 bar seviyesindedir ve sıcaklık arttıkça yükselir. Bu nedenle silindirlerin bulunduğu alanın sıcaklığı üretici sınırları içinde tutulmalıdır. Silindirler bataryalar halinde manifolda bağlanır, bir pilot silindir diğerlerini pnömatik olarak açar. Küçük ve orta ölçekli tesisler, lokal uygulamalar ve modüler yapılar için yaygın çözümdür.

Düşük basınçlı sistemler

Büyük miktarda gaz gereken tesislerde CO2, soğutma ünitesiyle yaklaşık −18 °C’de tutulan yalıtımlı bir tankta, yaklaşık 20 bar basınçta depolanır. Tek bir tank, çok sayıda silindirin yerini alabilir. Tank seviyesi bir göstergeden sürekli izlenebilir ve dolum, tanker ile yerinde yapılabilir. Soğutma sistemi ve enerji sürekliliği bu çözümün kritik noktalarıdır.

İnsanlı Alan Riski

CO2 yalnızca oksijeni azaltmakla kalmaz; kendisi de solunduğunda zehirleyici etki gösterir. Söndürme için gereken konsantrasyonlara çok daha düşük seviyelerde bile baş dönmesi, bilinç kaybı ve kısa sürede ölüm görülebilir. Geçmişte yaşanan kazaların önemli bir kısmı yangın anında değil; bakım, test veya yanlışlıkla tetikleme sırasında meydana gelmiştir. Kapalı mahallerden başka, havadan ağır olan gazın bodrumlara, kanallara ve çukurlara sızarak birikmesi de risk oluşturur.

Bu nedenle NFPA 12 ve ISO 6183 gibi standartlar, normalde insan bulunan mahallerde hacimsel CO2 kullanımını ciddi şekilde kısıtlar ve kullanılan her yerde kapsamlı güvenlik önlemleri ister. İnsanların sürekli çalıştığı bir mahal için FM200, Novec 1230 veya inert gaz gibi alternatiflerin değerlendirilmesi gerekir. Alternatiflerin karşılaştırmasını gazlı söndürme sistemi seçim rehberimizde bulabilirsiniz.

CO2 Sistemlerinde Zorunlu Güvenlik Önlemleri

Gecikme süresi ve ön alarm

Deşarj kararı verildiğinde gaz hemen boşaltılmaz. Önce sesli ve ışıklı ön alarm başlar, ardından personelin mahalli terk etmesine yetecek bir gecikme süresi işler. NFPA 12 bu gecikme için en az 20 saniye öngörür; mahallin büyüklüğü ve kaçış mesafeleri dikkate alınarak daha uzun süre ayarlanabilir. Gecikme, elektrik kesintisinde bile çalışacak şekilde pnömatik bir zamanlayıcı ile sağlanabilir. Pnömatik sirenler de gazın kendi basıncıyla çalışarak deşarj sırasında uyarıyı sürdürür.

Koku verici (odorizer)

CO2 kokusuzdur; mahalde ya da çevresinde biriktiğinde fark edilmez. Bu nedenle deşarj edilen gaza, genellikle keklik üzümü (wintergreen) kokusu veren bir koku verici eklenir. Böylece gazın bulunduğu yerler, konsantrasyon tehlikeli seviyeye ulaşmadan önce fark edilebilir.

Kilit (lockout) vanası

Bakım veya çalışma sırasında mahalde insan bulunacaksa gazın mahalle ulaşması fiziksel olarak engellenmelidir. Bunun için ana deşarj hattına izlenen (panel tarafından denetlenen) bir kilit vanası konur. Vana kapatıldığında panel bunu arıza olarak gösterir; böylece sistemin yanlışlıkla kapalı unutulması önlenir.

Diğer önlemler

• Mahal girişlerinde ve içinde açık uyarı levhaları
• Otomatik/manuel seçici anahtar ve abort imkânı
• Deşarj sonrası mahallin güvenli havalandırılması ve giriş öncesi kontrol
• Gazın birikebileceği alt kotlardaki mahallerin değerlendirilmesi
• Personelin sistemi, alarmları ve tahliye kurallarını bilmesi için eğitim
• Kapalı mahallerde aşırı basınç tahliyesinin hesaplanması
• Patlayıcı ortamlarda deşarj sırasında oluşabilecek statik elektriğe karşı önlem alınması

Hacimsel ve Lokal CO2 Uygulaması

CO2 gazlı söndürme hem kapalı bir mahallin tamamını doldurmak (total flooding) hem de doğrudan ekipmanın üzerine uygulamak (local application) için kullanılabilir. Lokal uygulamada nozullar riskli yüzeye yakın konumlandırılır ve gaz, yüzeyi kısa süre içinde örtecek debide boşaltılır. Bu yaklaşım, mahallin kapatılamadığı ancak riskin belirli bir makinede toplandığı durumlarda son derece etkilidir ve CO2’yi diğer gazlardan ayıran önemli bir avantajdır.

CO2 Tasarımında Hesaba Katılan Faktörler

CO2 miktarı yalnızca hacim ile konsantrasyonun çarpımı değildir. Standartlar, gerçek yangın koşullarını yansıtmak için bir dizi düzeltme ister:

• Malzeme dönüşüm faktörü: Bazı yakıtlar temel konsantrasyondan daha yüksek değer gerektirir; hesap, mahaldeki en zorlu yakıta göre yapılır.
• Kapatılamayan açıklıklar: Deşarj sırasında açık kalacak açıklıklardan kaybolacak gaz için ek miktar eklenir.
• Havalandırma: Durdurulamayan bir havalandırma varsa, deşarj süresince dışarı atılacak hava hacmi hesaba katılır.
• Sıcaklık koşulları: Çok sıcak veya çok soğuk mahallerde gaz miktarı düzeltilir.
• Uzatılmış deşarj: Döner makineler gibi soğuması uzun süren ekipmanlarda, konsantrasyonu belirli bir süre korumak için ikinci bir düşük debili deşarj hattı planlanabilir.

Bu faktörler nedeniyle aynı hacimdeki iki mahal için gereken CO2 miktarı birbirinden oldukça farklı çıkabilir. Hesabın onaylı yöntemle yapılması ve sahadaki gerçek koşulların keşifte doğru tespit edilmesi bu yüzden önemlidir.

Kullanım Alanları

Baskı makineleri

Matbaa ve ambalaj baskı tesislerindeki makineler solvent bazlı mürekkepler, kâğıt tozu ve hızla dönen silindirler nedeniyle yüksek yangın riski taşır. Makine içi ve kurutma bölümleri için lokal CO2 uygulaması yaygındır; gaz, makineye zarar vermeden kısa sürede yangını bastırır.

Jeneratör ve motor odaları

Dizel jeneratörler yakıt, yağ ve sıcak egzoz yüzeyleri nedeniyle risklidir ve bu mahallerde normalde insan bulunmaz. Kapalı jeneratör odalarında ve konteyner tipi jeneratörlerde hacimsel CO2 sık kullanılır. Deşarj anında havalandırma damperlerinin kapatılması ve motorun durdurulması tasarımın parçasıdır.

Boya kabinleri

Solvent buharı ve boya tozunun bulunduğu kabinlerde yangın çok hızlı gelişir. CO2, kabin içini ve egzoz kanalını kısa sürede korur. Otomatik boya hatlarında hat durdurma ve fan kontrolü ile entegre çalışır.

Gemi makine daireleri

Gemilerde makine daireleri, pompa daireleri ve yük ambarları için CO2 sistemleri köklü bir uygulamadır. Bu sistemler IMO kuralları (SOLAS ve ilgili kodlar) ile klas kuruluşlarının gerekliliklerine göre tasarlanır. Tersane ve gemi sanayi yoğun bölgelerde bu uygulamalar önemli bir ihtiyaçtır.

Diğer alanlar

• Daldırma ve söndürme (quench) tankları, yağ banyoları
• Endüstriyel fritözler ve kurutma fırınları
• Kablo tünelleri ve kablo galerileri (insansız olmak koşuluyla)
• Toz toplama sistemleri ve siklonlar
• İnsansız elektrik ve trafo odaları
• Test hücreleri ve motor test standları

Endüstriyel ölçekteki uygulamalar için endüstriyel gazlı söndürme sistemleri sayfamızı, ürün seçenekleri için gazlı söndürme sistemleri kategorimizi inceleyebilirsiniz. Temel kavramlar için CO2 gazlı söndürme sistemi nedir yazımıza da göz atabilirsiniz. Sakarya bölgesindeki fabrika ve tesisler için CO2 gazlı söndürme sistemi kurulumu, bakımı ve periyodik kontrolü hakkında bölgesel detayları Sakarya CO2 gazlı söndürme sayfamızda bulabilirsiniz.

Bakım ve İşletme

CO2 silindirlerinin dolu olduğu periyodik olarak tartım veya seviye ölçümüyle doğrulanır; düşük basınçlı tanklarda seviye göstergesi ve soğutma ünitesi izlenir. Gecikme zamanlayıcısı, sirenler, kilit vanası, koku verici ve manuel tetikleyiciler düzenli olarak test edilir. Mahallin kullanım amacı değiştiyse, özellikle mahalde sürekli çalışan personel olmaya başladıysa, sistemin uygunluğu yeniden değerlendirilmelidir. Doğru tasarlanıp bakımı yapılan bir CO2 gazlı söndürme sistemi, uygun alanlarda uzun yıllar güvenilir koruma sağlar.

Tesisinizdeki riskler için CO2 gazlı söndürme çözümünün uygun olup olmadığını birlikte değerlendirmek ve projelendirmek için Cenksan ile iletişime geçebilirsiniz.

Sık Sorulan Sorular