DÜNYA’DAKİ LNG KAZALARI ve LNG YANGINI VE SIZINTILARINA

DÜNYADAKİ LNG KAZALARI VE LNG YANGINLARINA

MÜDAHALE YÖNTEMLERİ

BOTAŞ LNG TERMİNALİ

ERDİNÇ DELİ erdincdeli@gmail.com

11.04.2012

İÇERİK

• LNG NEDİR VE DÜNYADAKİ ÖNEMİ• LNG PROSES BASAMAKLARI• LNG KAZA RİSKLERİ • LNG KAZALARINA MÜDAHALE YÖNTEMLERİ

VE KULLANILACAK MALZEMELER• DÜNYADAKİ LNG KAZALARI• BOTAŞ LNG TERMİNALİ YANGIN SİSTEMLERİ

LNG NEDİR ve DÜNYADAKİ ÖNEMİ

Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

1

Sıvı Yakıtların Özelliklerinin Mükayese Tablosu

Kaynak : CEE , LNG safety and security

= - 187 °C

= - 161°C

= - 104 °C

= - 42°C

= - 45 °C

= 32 °C

= 60 °C

= 205°C

TARİHÇESİ

• İLK GAZ KOMPRESÖRÜ 1873• İLK LNG TESİSİ BATI VIRGINIA ( 1912 )• İLK SIVILAŞTIRMA TESİSİ OHIO-CLEVELAND ( 1941)• İLK LNG TANKERİ İNGİLTERE (1959 )’The Methane Pioneer’’• İLK DEFA BÜYÜK KAPASİTELİ GEMİLERİN İNŞAASI İLE 1964

YILINDA İLK İHRACATÇI ÜLKE CEZAYİR VE İLK İTHAL EDEN ÜLKE İNGİLTERE OLDU

• 1970 LEREN SONRA LNG AVRUPA VE ASYADA YAYGINLAŞMAYA BAŞLADI

• BUGÜN TÜM DÜNYADA 30’A YAKIN İHRAÇ TERMİNALİ , 70 ‘E YAKIN İTHAL TERMİNALİ ,80’E YAKIN SIVILAŞTIRMA TESİSİ, 250 GEMİ , 240’A YAKIN LNG FACİLİTİLERİNİN YÜRÜTÜLDÜĞÜ DEPOLAMA TESİSLERİ BULUNMAKTADIR.

• YILLIK 220 MMT LNG KULLANILMAKTA

Dünyadaki Doğalgaz Hareketleri

Kaynak : iea , key world energy statistics

Sektörlere göre enerji kaynaklarının tüketimi - Doğalgaz

Kaynak : EBT 535 Endüstride enerji yönetimi , ders notları

Doğalgaz rezervleri

Kaynak : BP statistical review of world energy full report 2011

Kaynak : BP statistical review of world energy full report 2011

LNG &DOĞALGAZ TERCİHİ• Bazı doğalgaz kaynaklarının kullanıcıya olan uzaklığı• Boru hattı ile taşımanın mümkün olmadığı(Kuzey afrika,malezya,kuzey

avustralya,alaska… )• LNG haline getirilip japonya,kore,batı avrupa, ABD ‘ye gönderiliyor

Kaynak : CEE, center of energy economics , january 2007 ed.

LNG PROSES BASAMAKLARI

40 ADET 80 ADET 250 ADET 70 ADET

+240 ADET KÜÇÜK

İŞLETME

Kaynak : GIGNL , LNG ınformatıon paper no : 2

LNG’nin Gazlaştırılarak Gönderilmesi

LNG KAZA RİSKLERİ

• LNG SIZINTISI ( LNG SPİLLAGE )- Sızıntının madde ve insan sağlığına olan zararları• GAZ BULUTLARI (VAPOUR CLOUD)- Isınan LNG ‘nin hava ile karışarak yükselmesi• PATLAMA (EXPLOSION)- Hızlı kimyasal faz değişimi veya ani basınç salınımı• ROLLOVER- Tank içerisindeki LNG nin farklı yoğunluklarda karışması• HIZLI FAZ DEĞİŞİMİ (RAPID PHASE TRANSITION)- LNG ‘nin suya dökülmesi• DEPREM VE TERÖRİST SALDIRI- 1995 yılında japonya Kobe’deki 6,8 ‘lik depremin LNG depolama tanklarında yol

açtığı hasar dışında depreme bağlı bir zarar dünyada görülmemiştir

PATLAMAYA ÜÇ ADIM (sızıntı, gaz bulutu,Alev kaynağı)

Figure 1 : Suya LNG sızıntısı

Kaynak : Journal of Hazardous Materials A132 (2006) 119–140

Rüzgarlı ortamda denize dökülen LNG’nin gaz bulutu oluşumu

Kaynak : Journal of Hazardous Materials A132 (2006) 119–140

• Rüzgar hızı = 1-2 m/s L=W• Rüzgar hızı > 1-2 m/s L/W ~ 5• Gaz bulutu yüksekliğinin 10 m olduğu durumda genellikle L/H = 100• Downwind LFL(lower flammable limit) mesafesini etkileyen faktörler:

- Döküntü miktarı ve debisi

- Atmosfer koşulları ( rüzgar hızı, nem )

- Set

- Sualtı döküntü , su üstü döküntü ?

Tablo-2 ‘deki deney yöntemlerinin dışında gaz bulutu davranışları

aşağıdaki modelleme yöntemleri ile tespit edilir

- Navier–Stokes-based models

- Lagrangian non-linear puff models

- Shallow-layer models

- One-dimensional integral models

- Empirical models

Bleve LNG Yangın

Bleve LNG Yangın Formulü(3-D model)

M= Toplam yakıt kütlesi(kg) , D= maksimum alev çapı (m)

h = tutuşmadan t1 (s) sonraki alev topu yüksekliği (m)

ts = alev topu süresi(s)

q = radyasyon (kW/m2 )

Hr = relatif nem

F = bakı faktörü (-)

E = Emissive güç(kw/m2 ) , yakıt tipine + M’ye + sızıntı öncesi basıncına bağlıdır. ( 100-350 kw/m2 )

MÜDAHALE YÖNTEMLERİ LNG kaçakları (Köpükle müdahale)

- En etkili yöntem LNG yüzeyini hafif köpük ile kaplamak

- Ortama yayılmasını engellemek için su perdesi oluşturmak

- Etrafta herhangi bir alev kaynağı bulundurmamak

LNG pool yangınları (KKT ile müdahale)

- KKT toz ile müdahale etmek

- Söndükten sonra köpük ile kaplamak

- Etrafta herhangi bir alev kaynağı bulundurmamak

Hat yangınları

- Gaz akışı kesilir

- Kontrollü yanması beklenir

Köpük ; Basınçlı su + Deterjan + Hava karışımından mekanik olarak elde edilen , yağ veya sudan daha düşük yoğunlukta , yanan sıvının üzerinde bir örtü meydana getirerek havanın içeri girmesini , patlayabilen gazların dışarı çıkmasını önleyen , bu özelliklerini uzun süre devam ettiren ,küçük kabarcıklardan meydana gelen kararlı bir kütledir.

Suya katılması gereken köpük konsantresinin ( Deterjan ) % olarak oranına karışım oranı denir. Bu oran genellikle % 1 - % 6 arasında değişmektedir.

AĞIR KÖPÜK=1:20, ORTA KÖPÜK = 20:200 , HAFİF KÖPÜK = 200:500 GENLEŞİR

KÖPÜKLE MÜDAHALE

2

ABC Tozları; Mono amonyum fosfat (NH4H2PO4), Üre-potasyum bikarbonat ve Amonyum sülfat (NH4SO4) maddeleridir.

ABC Tozlarının korlu yangınları söndürmesinde de birkaç söndürme etkisi birden yangını durdurur.

- Ayırma ile boğma etkisi ,

- Isı alma ve set koyma etkisi ile soğutma ,

- Kimyasal reaksiyonları inhibizasyon ( blokaj ) etkisi

ABC tozu ayırma ve boğma etkisinde çok önemli rol oynar. Eriyen toz parçacıkları sayesinde katı yanıcı maddelerin hücreleri tıkanıyor , kapanıyor , gaz çıkışı ve oksijen girişi imkansız kılınıyor. Eriyen tozun ısı alması önemsiz bir rol oynuyor. Amonyum fosfatın kullanımında serbest kalan amonyum ayrıca alevlere inhibizasyon etkisi de yapar

KURU KİMYEVİ İLE SÖNDÜRME

3

DÜNYA’DAKİ TEMEL LNG KAZALARI

Kaynak : CEE , LNG safety and security

Kaynak : CEE , LNG safety and security

Cleveland, Ohio, 1944- Dünya’daki 2. ticari LNG işletmesi ( 1941)- Daha büyük bir tank yapma çalışmalarında, 2.dünya savaşı nedeniyle yaşanan

paslanmaz çelik alaşımı sıkıntısı nedeniyle tank dizaynındaki taviz (low-nickel content (3.5%) alloy steel )

- Kısa süre sonra tank yarılıyor - Oluşan gaz bulutları çevre yerleşkelere yayılıyor ( 9400 gallon = 35 m3 LNG

evaporated immediately)- Patlama sonucu 128 kişi ölüyorStaten Island, New York, February 1973- Tank cidarında sızıntı şüphesi- Tanktaki LNG boşaltılıyor- Tank cidarında yürütülen çalışma esnasında parlama çıkıyor- Tank iç ısısı yükselerek yüksek basınç meydana geliyor- 6 ‘’’ lik tank beton tavanı işçilerin üstüne çöküyor - 40 ölüCove Point, Maryland, October 1979- LNG pompası elektrik kablo izolasyonunun (seal ) sıkı olmaması nedeniyle kablo

boyu gazın sızması- 60 m yer altı kablosu ile bu gazın başka bir lokasyonda birikmesi- Biriken gazın patlaması - O odada algılama sistemlerinin olmaması- 1 ölü , 1 ağır yaralı , 3 milyon $ zarar

Skidda, Algeria, January 19 , 2004 ( SONATRACH )

-Sıvılaştırma ünitelerinin birinde sızıntı

-Buhar boilerinin yanma fanına gaz bulutunun gitmesi

-Artan basıncın safety vana kapasitesinin üstüne çıkması

- Buhar drum’ının patlaması ve yayılması

-27 ölü , 100 yaralı

Sebepler :

• Proses sahasında tutuşturucu kaynakların olması

• LNG uygulamalarına tipik otomatik shutdown sistemlerinin olmaması

• Erken algılama sistemlerinin yetersiz ve bakımlarının yapılmamış olması

4

BOTAŞ YANGIN SİSTEMLERİBOTAŞ YANGIN SİSTEMLERİ• KKT& CO2 TÜPLERİ• KKT VE KÖPÜK&SU ARAÇLARI• SOĞUTMA ( DELÜJ) SİSTEMLERİ• LNG TOPLAMA HAVUZLARI ( KÖPÜK

HAVUZLARI )• TANK PSV’LERİNDEKİ KKT SİSTEMLERİ• HALON SİSTEMLERİ

KKT&CO2 TÜPLERİKKT&CO2 TÜPLERİ6 KG KKT 12 KG KKT 50 KG KKT 250 KG KKT 500 KG KKT 10 KG CO2

40 ADET 200 ADET 25 ADET 6 ADET 3 ADET 20 ADET

KKT VE KÖPÜK&SU ARAÇLARIKKT VE KÖPÜK&SU ARAÇLARIMERCEDES 4500 KG RENAULT 3000 KG KÖPÜK KKT ARACI + 5000 KG SU ARACI

SOĞUTMA(DELUJ) SİSTEMLERİSOĞUTMA(DELUJ) SİSTEMLERİ SAHADAKİ DELUJ SİSTEMLERİ JETTY’DE 2 ADET SU MONİTÖRÜ 10 M, 8-10 BAR ARASINDA SÜREKLİ BASINÇLI 5000 LT/DAK, 8 BAR’DA

LNG HAVUZLARI & KÖPÜK LNG HAVUZLARI & KÖPÜK TANKLARITANKLARI

2 ADET( 102AA , 102AB), DAKİKADA 2,8 M3 KÖPÜK(2 M) 2 ADET (101ZA,101ZB) , 8000 ltHER BİRİNDE 16 TANE KÖPÜK YAPICI 1 ADET ELEKTRİK , 1 ADET SU TAHRİKLİ POMPA

TANK PSV’LERİNDEKİ KKT TANK PSV’LERİNDEKİ KKT SİSTEMLERİSİSTEMLERİ

• HER TANKTA 3 ADET SKİD (ÖR: 101-FA TANKI İÇİN : 10A,11A,12A)• HER SKİD’DE 2 ADET 75 KG ABC TOZU ,2 ADET 8 LİTRE 150 BAR + TEMİZLİK AMAÇLI 1

ADET 3 LİTRE 50 BAR N2 TANKI • 4 ADET NOZZLE İLE PSV VANALARINA ( 150 mbar’da açılıyor ) KKT ENJEKTE EDİLİR

TEŞEKKÜRLER