Temel Yangın Bilgileri

Bunu Paylaş:

Yanma

Yanma, herhangi bir madde ile oksijen arasındaki egzotermik (ısı veren) reaksiyon olarak tanımlanabilir.  Yanma, serbest hidrojen atomları, H₂,, hidroksil serbest radikalleri, OH, serbest oksijen molekülleri içeren zincir tepkimelerdir. H₂ ve O₂ moleküllerinden su ve yeni H₂ molekülleri oluşur, oluşan yeni moleküller O₂ ile tepkimeye girer ve daha fazla su ile tekrar yeni H₂ molekülleri oluşturur. Bu zincirleme reaksiyon, yakıt yanarak tamamen tükenene değin devam eder. Yanmanın anlaşılabilmesi için incelenmesi gereken bir diğer kavram da oksidasyondur. Oksidasyon, herhangi bir madde ile yükseltgen maddenin tepkimesidir. Yanma olayında oksidasyonla açığa çıkan enerji genellikle ısı ve ışık olarak dışarı verilir. Oksidasyon hızı çok yavaştan çok hızlıya kadar değişkenlik gösterir. Demirin paslanması yavaş oksidasyon iken yanma hızlıdır. Yanmanın, paslanma gibi yavaş oksidasyondan farkı, tepkimenin hızlı olması sonucu kaybedilenden daha hızlı ısı üretilir ve bunun sonucunda sıcaklık önemli ölçüde artar. Sıvı, katı ve gazların yanma hızları pek çok faktöre bağlı olarak değişir.



Katılar için en önemli faktör parçacık boyutu olup, katı yakıtın parçacık boyutu küçüldükçe yanma hızı artar. Sıvılarda ise sıvının formu yanma hızını etkiler, sabit bir havuz, akan sıvı, sprey veya köpük formunda olması gibi. Gazların yanma hızında ise yanmadan önce oluşan gaz hava karışımının oranı ve gazın hareketi ile türbülansı etkilidir.

Yanmanın dört ana ürünü vardır: ısı, duman, ışık ve yangın gazları. Bu ürünler yangın güvenliği için (söndürücü seçimi, can güvenliği, yapı tasarımı) için kritiktir. Öyle ki yangınlarda can kayıplarının büyük kısmına zehirli yangın gazları sebep olmaktadır. Isı vücudu pek çok şekilde etkiler ama etkisinde en önemli iki faktör maruziyet süresi ve sıcaklık seviyesidir. Basit bir kural olarak, 50 ℃ ‘yi geçen ortamlara uygun kişisel koruyucu donanım olmadan girilmemelidir. Aşırı ısıya maruz kalmak, kalp ritminde artışa, dehidrasyona, tükenmeye, yanıklara ve üst solunum yollarının tıkanmasına neden olabilir. Duman, yanma sonucu meydana gelen havada asılı katı ve sıvı parçacıklar ile yangın gazlarının karışımıdır. Duman yangınlardaki ölümlerin %50-75 kadarından sorumludur. Duman görüş mesafesini azaltır, gözleri ve ciğerleri tahriş eder ve çoğu zaman duman içerisindeki gazlar ölümcüldür. Bu gazların özellikleri, yanan maddelerin kimyasal özelliklerine, oksijen miktarına, sıcaklığa ve ortamda bulunan parçacık ve gazların rasgele karışımlarına bağlıdır. Bu gazların kişi üzerindeki etkisi ise, gazın yoğunluğuna, maruziyet süresine ve kişinin fiziksel durumuna bağlıdır.

Karbonmonoksit Zehirlenmesi

Yangınlarda en çok ortaya çkan zehirli gaz karbonmonoksittir. (Hacimce %5-6 oranında).  Karbonmonoksit kanda karboksihemoglobin oluşturarak veya azot dioksit methemoglobin oluşumunu uyararak oksijenin hemoglobine bağlanmasını engeller. Hemoglobine oksijenden yaklaşık 200 kat daha fazla kolay bağlanır. Sonuç olarak oluşan karboksihemoglobin kompleksi oksijen taşıyamaz ve zehirlenme görülür. Karbonmonoksit zehirlenmesi 1000 ppm seviyelerinde başlar, 4000 ppm ve fazlası ise bir saatten kısa süre içerisinde ölümcüldür.

En çok ortaya çıkan bir diğer gaz ise karbondioksittir. Karbondioksit tek başına zehirli sayılmasa da solunum hızını artırdığından karbonmonoksit zehirlenmesini hızlandırma etkisi vardır. Yün ve ipek gibi azot bağları içeren maddelerin yanması hidrojen siyanür (HCN) gazı açığa çıkarır. Hidrojen siyanür miktarı, sıcaklıkla artar. HCN, hücrelerin oksijen kullanmasını etkiler. 135 ppm üzerindeki konsantrasyonlar yarım saatten kısa sürede ölümcüldür. Yangın sırasında ortamdaki oksijenin tükenmesi ise ayrıca bir sorundur. Havadaki oksijen miktarı yaklaşık %21 civarında iken %17’ye düştüğünde kas kontrolünde azalma başgösterir. Duman zehirli etkilerinin yanında, görüşü de azaltır. Kaçış yollarının dumanla kapanması çok kısa sürede olur ve yangınlarda birincil tehlikedir. Ayrıca tahriş edici gazlar nedeni ile de görüşe zarar verir.



Yangın Olayları:

Patlama

Patlama, yüksek basınçlı gazın hızla ortama yayılması olarak düşünülebilir. (NFPA 2000, 1-69). Patlama ile yangın arasındaki fark, enerjinin açığa çıkma hızıdır. Bir yangın durumunda patlamaya örnek Kaynayan sıvı-genleşen buhar patlamaları (BLEVE) olabilir. Örneğin yangında alevle temas eden bir yanıcı sıvı tankı düşünüldüğünde, sıcaklık sıvıyı hızlı buharlaştırırken tank içerisinde aşırı bir basınç oluşur. Bu basınç emniyet valfleri yardımıyla yeterince hızlı boşaltılamadığı takdirde patlama meydana gelecektir.

Parlama

Parlama, bir gaz veya aeresolün yanma dalgası ile karakterize olur. Dalganın yer değiştirme hızı, parlama olayı için ses hızından küçüktür, bu nedenle şok dalgası görülmez.

Süpersonik Parlama

Bir gaz veya aeresolün yanmasının şok dalgası ile karakterize olur. Oluşan dalga sesten hızlıdır ve yüksek basınç oluşturur.  Şok dalgasının basıncı başka materyalleri tutuşturacak ısı kaynağı olarak da rol alır.

Patlama kontrol yöntemleri, sınırlandırma, sulama, yönlendirme,tahliye, ve yalıtma gibi işlemleri içerir. Sınırlandırma, patlama basıncına dayanıklı bir kapalı konteyner tasarımı ile olur. Sulama, fazla ısıyı uzaklaştırma ve kimyasala reaksiyonu durdurmaya hizmet eder. Yönlendirme, tepkimeyi durdurmaksızın, tepkimeye girmekte olan karışımın patlamaya dayanıklı başka bir alan boşaltılması veya yönlendirilmesidir. Tahliye, patlama sonucu ortaya çıkan enerji ve gazların kontrollü olarak boşaltılmasıdır. Yalıtma, patlamanın fiziksel olarak veya patlamaya dayanıklı yapılarla çevresinden yalıtılmasıdır.

ani alevlenme  (flashover)

Bir diğer yangın kavramı ani alevlenme  (flashover) dir. Flashover, sıcaklık yükselmesi il meyadana gelen bir olaydır. Kapalı bir alanda yangın devam ederken, sıcaklık oradaki yanabilecek maddelerin çoğunun tutuşma sıcaklığını aştığında, herşey birden yanmaya başlar ve tepeden tırnağa alevle kaplanır.

duman patlaması (back drift)

Son olarak, duman patlamasına (back drift) değinelim. Kapalı bir ortamda yangın sürerken oksijen giderek tükenir ve bol miktarda duman oluşur. Oluşan duman hem oldukça sıcak hem karbonmonoksit yönünden zengindir. Bu noktada açılan bir kapı, kırılan bir pencere vb. gibi bir şekilde ortama oksijen girerse, karbonmoksit oksijenle çok hızlı bir şekilde yanarak patlamaya neden olur.