LNG Tesisi Yangin Korumasi: NFPA 59A Double Containment ve Vapor Cloud

LNG (sıvılaştırılmış doğalgaz), -162 °C'ye kadar soğutulmuş metandan ibaret; atmosfer basıncında hacmi 600 kat küçülüyor. Türkiye 2022'de Saros FSRU'nun devreye girmesiyle LNG ithalatını ciddi biçimde artırdı, bu da sahadaki yangın mühendisleri için yepyeni bir tesis tipolojisini gündelik işe çevirdi. Bir LNG sızıntısı iki ayrı riski aynı anda masaya getirir: kriyojenik yanık (cryogenic burn), yani aşırı soğuk temasının dokuyu dondurması, ve buhar bulutu (vapor cloud), yani buharlaşmış gazın geniş bir alana yayılıp tutuştuğunda patlama üretmesi. Bu iki risk için temel referans NFPA 59A; çift cidarlı tank mimarisinden koruma sistemlerine kadar her öğeyi o standart tanımlıyor.

LNG'nin Ozellikleri

• Sıcaklık: -162 °C (atmosfer basıncında)
• Yoğunluk: 0.42 g/cm³ (suyun yaklaşık yarısı kadar)
• Buharlaşmada 600 kat genleşme — kapalı hacimde basıncı çok hızlı yükseltir
• Alt patlama sınırı (LEL) %5, üst patlama sınırı (UEL) %15 — metanla özdeş
• Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı (autoignition): 537 °C
• Soğukken yapısal çeliği kırılganlaştırır; sahada normal karbon çelik kullanılamaz

Double Containment Tank

Tek cidarlı (single containment) eski tip LNG tankları 2004 sonrası fiilen yasaklandı. Bugün sahada gördüğümüz modern tam muhafazalı (full containment) mimari şöyle kuruluyor:

• İç tank: %9 nikelli çelik (kriyojenik dayanımlı) veya paslanmaz çelik
• Yalıtım: Perlit dolgu veya vakum boşluğu (30-80 cm)
• Dış tank: Ön gerilmeli (post-tensioned) beton — iç tankın tamamen boşalması hâlinde bile sızıntıyı tutacak şekilde boyutlandırılır
• Çatı: Çelik membran üzerine beton — gaz kaçağını engeller
• Tipik hacim: 160.000 m³ (modern terminallerde)

Vapor Cloud ve Dispersion

Tesiste bir sızıntı (leak) olduğunda buhar bulutunun davranışı şu adımlarla ilerler:

• Sıvı LNG zemine dökülür ve hızla buharlaşır
• Soğuk buhar başlangıçta havadan ağır davranır; alçak noktalara, çukurlara akar
• Isındıkça havadan hafifler ve yükselmeye başlar
• Dağılım (dispersion) modellemesi CFD veya Phast gibi yazılımlarla yapılır
• Dışlama bölgesi (exclusion zone): LEL'in %50'sine ulaşabilecek alan — tipik olarak 200-500 m

Yangin Baskilama Sistemleri

• Kuru kimyasal (dry chemical / PK powder): Pompa sahasındaki yangında hızlı kontrol için — NFPA 17 kapsamında
• Yüksek genleşmeli köpük (high-expansion foam): Buhar bastırıcı; dökülme (spill) olayında yüzeyi kaplayarak buharlaşmayı yavaşlatır
• Su spreyi (deluge / water spray): Ekipman soğutma amaçlı; basınçlı tankların yapısal dayanımını korur
• Sabit su monitörü (fixed water monitor): Uzaktan konumlandırılıp hedefe yönlendirilebilir
• CO&sub2; ile ortam inertleme (inerting): Kapalı hacimler için

Detection

• Gaz dedektörleri (katalitik + IR) her 10 metrede bir konumlandırılır
• Optik alev dedektörü (UV/IR)
• Düşük sıcaklık algılama (low-temperature detection): ani sıcaklık düşüşü sızıntının ilk işaretidir
• Fiber optik sıcaklık sensörü (DTS) boru hatları boyunca
• CCTV + yapay zeka destekli analiz: kaçak örüntüsü (leak pattern) tanıma

Saros FSRU Turkiye Pratiği

Türkiye'deki 3 FSRU (Hürriyet, Ertuğrul Gazi, Dumlupınar) NFPA 59A ile IMO IGC Code'u birlikte uygulayan hibrit bir standart çerçevesinde çalışıyor. Kara tarafında Marmara Ereğlisi LNG terminali var; geçmişte İran, bugün Suudi Aramco gibi aktörlerin gündeminde. Bu tesislerde proje mühendisi olarak dikkat ettiğim konular:

1. Dışlama bölgesi için CFD dağılım modellemesi — komşu yerleşim ve fabrikalar dahil
2. Personel eğitimi — LNG buharının gözle görünmeyen tehlikesini anlatmak
3. Kriyojenik kişisel koruyucu donanım (PPE) stoku — %90 pamuk içerikli tercih ediliyor, yanıcı sentetik kumaşlar sahada yasak
4. Acil durdurma (ESD - Emergency Shutdown) seviye 1/2/3 butonlarının yerleşimi
5. İtfaiye tatbikat planı yılda en az iki kez — LNG yangınları standart yangın müdahalesinden çok farklı davranıyor

SprinkCalc ile LNG tesisi deluge hesabi

LNG tank sogutma water spray, pump area dry chemical ve high-expansion kopuk sistem tasarimi.

Daha Fazla Bilgi