calismabarisi@gmail.com

Elektrik Tehlikeleri 2; Ark, Patlama ve Korunma Yolları

Yazar;Halil Kale, halil_kale@hotmail.com

ANSI/IEEE Std 100-1988 elektrik
arkını şu şekilde tanımlamaktadır; “genelde
ani olarak eksi uç etrafında gaz iyonizasyon potansiyeline kadar voltaj düşmesi
nedeniyle, elektrik boşalmasının gaz içerisinden geçmesi
” elektrik arkı
yeterli elektrik akımı hava içerisinden geçmesiyle oluşur. Hava iyi bir iletken
değildir, akımın çoğu ark sonrası ortaya çıkan buhar(genelde bakır ve alüminyum
buharı) ve havadaki iyonize partiküller üzerinden geçer. Çok yüksek
sıcaklıktaki bu karışıma plazma denir.

Ark Çeşitli yollarla oluşur;

  • İki
    nokta arasındaki voltaj farkı havanın dielektrik gücünü(yalıtkanlık sınırı)
    aştığı durumlar. Aşırı voltaj yükselmesi genelde yıldırım çarpması ve akım
    dalgalanmalarında oluşur.
  • Akımın
    iletken içerisinden geçerken etrafındaki havanın aşırı ısınması örneğin iyi bir
    iletkenin üzerindeki plastik iletken üzerindeki aşırı akımdan dolayı ısınır ve
    yanarsa etrafında hava da aşırı ısınır ve arka neden olabilir.
  • Çok
    yüksek akım taşıyan iki parça birbirinden ayrılırsa, bu durumda son ayrılan yer
    çok ısınacaktı ve burada indükleyici volan etkisinden dolayı ark oluşacaktır.

Elektrik arkı son derece yüksek
sıcaklıktadır, arkın uç noktası 49000 dereceye kadar çıkar, uç noktadan
uzaklaştıkça 20000 dereceye kadara düşebilir, bu derecedeki arkın etkisi arka
olan mesafeye, çevre şartlarına ve ark enerjisine göre değişiklik
göstermektedir. Amerika Elektrik Elektronik Enstitüsünün yaptığı deneysel
çalışmalar şu sonuçları göstermektedir;

  • Arktan
    kaynaklı ısı enerjisi insanı çok uzak mesafelerden bile öldürebilir veya
    yaralayabilir örneğin 3.6 metre uzaklıktan 2. Derece yanığa neden olabilir.
  • Her
    tip kumaş ark sıcaklığı nedeniyle tutuşabilir alev yürütmez kumaştan yapılmış
    kıyafetler ark bittikten sonra bile yanmaya devam eder.

Ark Enerjisi Boşalması

Ark enerjisi elektrik, termal,
mekanik, fotonik veya ışık enerjisi gibi birden çok yolla boşalır. Mekanik
enerjisi genelde patlama şeklinde ortaya çıkar. Çeşitli faktörler elektrik
arkından çıkan erk enerjisini etkilemektedir.

Enerji Türü Zarar Verme Şekli
Işık Öncelikle gözlere zarar verir eğer ışık enerjisi
çok yüksekse ultraviyole yanıklar meydana getirir.
Sıcaklık Radyasyondan veya eriyik metal gibi çeşitli
nesnelerin temasından dolayı ciddi yanıklar
Mekanik Uçan parçaların çarpması, patlama etkisi, hava
basıncından dolayı kulakların, akciğerlerin ve sindirim sisteminin zarar
görmesi

Arkın Zararını Etkileyen Faktörler;

Mesafe Zararın büyüklüğü yaklaşık olarak arka uzaklığın
karesi ile orantılı olarak azalmaktadır. Uzaklığı 2 katına çıkarmak zararı 4
kat azaltmaktadır.(Ampirik çalışmalar çevre etkisinden dolay bu değerlerden
farklı çıkabilmektedir.)
Sıcaklık Arkın sıcaklığının 4. üssü ile vücut sıcaklığının
4. üssü arasındaki fark ile alınan enerji arasında oran bulunmaktadır.
Emiş katsayısı Vücuda gelen enerji ile vücudun aldığı enerji
arasındaki oran
Zaman Maruz kalınan zaman arttıkça alınan enerji de
artar
Ark uzunluğu Ark uzunluğu transfer edilen enerjinin bir
fonksiyonudur mesel 0 uzunluğunda bir arkın transfer ettiği enerji de
sıfırdır.
Arka Maruz Kalan Vücut Bölgesi Arka maruz kalan vücut bölgesi ne kadar büyürse
emilen enerji de o kadar artar.
Arkın isabet açısı İsabet açısı ile alınan enerji orantılıdır en
fazla enerjiye 900 lik açıda isabet ederse  maruz kalınır.

Ark Yanıkları

Ark yanıklarını 4 kategoride
toplamak mümkündür;

  • Birinci
    derece yanıklar; Birinci derece yanıklar derinin süt kısmında oluşan
    yanıklardır, genelde kolay iyileşir ve yara izi kalmaz.
  • İkinci
    derece yanıklar; Derinin epidermis ve dermis katmanlarında oluşan yanıklardır,
    ikinci derece yanıklar çok ağrı vericidir ve deride kabarcıklar oluşur ama iz
    kalmadan iyileşir.
  • Üçüncü
    derece yanıklar; Derinini epidermis, dermiş tabakalarına zarar verir, genelde
    deri atına da zarar verir. Bu tip yanıklar büyüme merkezlerini yok eder.
    Genelde iz kalır.
  • Dördüncü
    derece yanıklar; Dördüncü derece yanıklar derinin tüm tabakalarını yakar ve
    kaslara, organlara, iskelet sistemine zarar verebilir ciddi elektrik arkları 4.
    Derece yanığa neden olur.

Patlama

Elektrik arkı oluştuğunda iletken
maddedeki buharlaşma çevrenin ani şekilde aşırı ısınmasına yol açan ekzotermik
bir reaksiyon oluşturur. Bu durum da metalik uçucular kimyasal yapısından ve
ısısından dolayı solunum bölgesi ve akciğerler için zehirli olabilir. Çevredeki
havanın aşırı ısınması akustik tarvma ve doku bozulmasına yol açan patlama
etkisine neden olabilir. Havanın ani genişlemesi sonucu oluşan basınç dalgası
488-976 kgf/m2 arası basınca neden olur. Bu tip bir basınç elektrik
panosunu patlatabilecek ve metal sacı şarapnel olarak fırlatabilecek, beton
duvarı yıkabilecek niteliktedir. Patlama her zaman meydana gelmeyebilir bazen
ark sonrası patlama meydana gelmez, meydan gelirse ölümcül olur.

Elektrik Tehlikeleri ile Mücadele

Yaralanmaya neden olanlar;

Elektrikten yaralanmalar direk ve
endirek kaynaklardan şu şekilde meydana gelmektedir;

  • Akım
    geçmesi esnasında refleks hareketi sonucu düşmeler ve kesikler kırıklar.
  • Şoklar
    ve yanıklar sonucu sinir sisteminin zarar görmesi(motor fonksiyonları kaybı,
    sızlama vs)
  • Akım
    geçmesi veya ısıdan dolayı oluşan yanıklar ve bu yanıklar sonucu oluşan çok
    yüksek acı.3. ve 4. Derece yanıklar deride ize de neden olabilir.
  • Yoğun
    ışık veya eriyik metal nedeniyle gözde zarar ve körlük
  • Patlamanın
    etkisiyle duyma yetisinin kaybı
  • Vücut
    içerisini etkileyen yanıklar nedeniyle organ kaybı
  • Aşırı
    sıcak plazmanın yutulması sonucu iç yanıklar
  • Metal
    buharının yutulması nedeniyle akciğerde toksik zararlar.

Ölüme neden olanlar;

Eğer elektrikten kaynaklı
yaralanma ciddi ise ölüme neden olabilir;

  • Elektrik
    nedeniyle düşmeler sonucu ölüm
  • Vücut
    ciddi şekilde yanmışsa yanmış olan kısımlardan çok fazla vücut sıvısı kaybına
    neden olur ve sıvı kaybı da organ yetmezlikleri ve vücutta şok nedeniyle ölüme
    neden olabilir.
  • Çok
    büyük yanıklarda ciddi travma sonucu genel vücut sisteminin durması sonucu
    ölüm,
  • İç
    organlarız yanması sonucu işlev görememesi ölüme neden olabilir.
  • Patlamanın
    dalga etkisi kişiyi ön kısımdan vurursa akciğerleri etkileyip zarar verebilir
    bu da ölüme neden olur.
  • Elektrik
    nedeni ile kalp durması sonucu ölüm,

Koruma Yöntemleri

Tüm tehlikeler için korunma
yöntemleri benzerdir. Korunma yöntemleri yukarıdaki tabloda kısaca
açıklanmıştır. Yukarıda anlatılan koruma önlemleri bazen işyeri için
kullanılamayabileceği de göz önüne alınmalıdır. Örneğin;

  • Bazen
    ekipmandaki problemden dolayı enerjisinin kesilmesi mümkün olmayabilir.
  • Enerji
    kesme ek veya beklenmeyen tehlikeye neden olabilir. Örneğin enerji kesme
    havalandırma sistemini de kapatabilir ve çalışanlar zararlı kimyasala maruz
    kalabilir.
  • Tüm
    sistemi kapatmak ekonomik olarak ciddi zarara yol açabilir.

Elektrikli Ekipmanın enerjisi
kesilemiyorsa aşağıdaki hiyerarşik önlemler uygulanmalıdır;

  • Neden
    enerji kesilemediği ayrıntılı olarak açıklanarak belgelendirilmelidir.
  • Sorumlu
    yöneticinin bilgisi ve izni dahilinde enerjili ekipmanda çalışma yapıldığı
    konusunda yöneticinden imzalı belge alınmalıdır.
  • Yapılacak
    iş ile ilgili risk değerlendirmesi yapılmalıdır.
  • Çalışma
    şekli ve safhaları ile ilgili plan hazırlanmalıdır.
  • Ark
    veya patlama oluşabilecek alana yaklaşan çalışan yeterli eğitimli olduğu ve
    gerekli kişisel koruyucu kıyafet ve donanımları kullandığından emin
    olunmalıdır.

Kaynak;

Electrıcal Safety Handbook, John Cadick, P.E., Mary Capelli-Schellpfeffer, M.D., M.P.A., Dennis K. Neitzel, C.P.E., Al Winfield

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir