Lokal Emiş Hızı Standartları ve Ölçümü

Solvent buharları, kaynak dumanı, taşlama tozu veya ahşap tozu gibi kirleticilere karşı en etkili mühendislik önlemlerinden biri, kirleticiyi çıktığı noktada yakalayıp ortam havasına karışmadan uzaklaştıran lokal egzoz havalandırmasıdır (LEV). Ancak bir davlumbazın veya emiş kolunun takılmış olması, çalışanın korunduğu anlamına gelmez. Sistemin gerçek performansını gösteren ölçüt lokal emiş hızı, daha doğru bir ifadeyle kirletici kaynağındaki yakalama hızıdır.

Sahada sıkça karşılaşılan durum şudur: Fan çalışıyor, kanallardan ses geliyor, emiş ağzına el tutulduğunda çekiş hissediliyor; ama kaynak dumanı yine de kaynakçının yüzüne doğru yükseliyor. Bu yazıda yakalama hızının ne olduğunu, farklı işlemler için hangi değerlerin önerildiğini, ölçümün nasıl yapıldığını ve sistemlerin neden zamanla performans kaybettiğini ele alıyoruz.

Yakalama hızı nedir ve neden önemlidir?

Yakalama hızı (capture velocity), kirleticinin çıktığı noktada, onu emiş ağzına doğru sürüklemek için gerekli minimum hava hızıdır. Her kirletici, çıktığı işleme bağlı olarak belirli bir hız ve yönle yayılır. Açık bir kaptaki solvent buharı neredeyse durgun havaya yayılırken, taşlama diskinden fırlayan partiküller oldukça yüksek hızla hareket eder. Emiş sistemi, bu yayılma enerjisini ve ortamdaki hava akımlarını yenebilecek bir hız oluşturmak zorundadır.

Burada kritik nokta, emiş ağzındaki hız ile kaynaktaki hızın aynı olmamasıdır. Bir emiş ağzının önünde hava hızı, ağızdan uzaklaştıkça mesafenin karesiyle orantılı olarak hızla düşer. Serbest duran yuvarlak bir emiş ağzında, bir kanal çapı kadar uzaklıkta hava hızı, ağızdaki hızın yaklaşık yüzde 10'una iner. Bu nedenle "emiş ağzında 10 m/s ölçtük" bilgisi, 30 cm uzaktaki kaynak noktasında yeterli yakalama olduğunu göstermez.

Önerilen yakalama hızları

Türk mevzuatında her işlem için sabit bir yakalama hızı değeri tanımlanmamıştır. Uygulamada ACGIH'in "Industrial Ventilation" kılavuzu başta olmak üzere uluslararası mühendislik kaynaklarında önerilen aralıklar esas alınır:

Aralığın alt veya üst değerinin seçimi; ortamdaki çapraz akımlara, kirleticinin toksisitesine, üretim yoğunluğuna ve davlumbaz tipine bağlıdır. Yüksek toksisiteli veya kanserojen maddeler için üst değerler hedeflenmelidir.

Çapraz akım ve davlumbaz tasarımının etkisi

Ortamdaki çapraz hava akımları, lokal emiş sistemlerinin en büyük düşmanıdır. Açık bırakılan bir kapı, tavan tipi bir fan veya genel havalandırma menfezi, kaynak noktasında 0,5 m/s ve üzeri hava hareketi oluşturabilir. Bu hız, emiş sisteminin yakalama hızını kolayca bastırır ve dumanı çalışanın solunum bölgesine yönlendirir. Çapraz akımı olan ortamlarda ya akım kaynağı kontrol altına alınmalı ya da daha yüksek yakalama hızı ve daha kapalı davlumbaz tasarımı tercih edilmelidir.

Davlumbaz tasarımı da performansı doğrudan etkiler:

• Kapalı ve yarı kapalı davlumbazlar (kabinler, çeker ocaklar), kaynağı fiziksel olarak çevrelediği için en az hava debisiyle en yüksek etkinliği sağlar.
• Flanşlı emiş ağızları, arkadan gelen gereksiz havayı engelleyerek aynı yakalama hızı için gereken debiyi yaklaşık dörtte bir oranında azaltır.
• Serbest duran emiş kolları, esnek kullanım sunar ancak kaynağa yakın konumlandırılmadıkça etkinliği hızla düşer.
• Kanopi tipi davlumbazlar, sıcak ve yukarı doğru yükselen buharlar için uygundur; ancak çalışanın kaynak ile davlumbaz arasında eğildiği işlemlerde kirleticiyi solunum bölgesinden geçirir.

Lokal emiş sistemlerinde ölçüm nasıl yapılır?

Sistemin performansını değerlendirmek için tek bir ölçüm yeterli değildir. Kapsamlı bir ölçüm şu adımları içerir:

1. Sistemin tanımlanması: Her emiş noktası, hizmet ettiği işlem, kirletici türü ve tasarım değerleri (varsa) belirlenir; sistem şeması hazırlanır.
2. Görsel inceleme: Davlumbaz, esnek hortum, kanal ve bağlantılarda hasar, delik, ezilme ve tıkanıklık kontrol edilir; filtrelerin ve toz toplama ünitesinin durumu incelenir.
3. Duman tüpü testi: Kirletici kaynağının etrafında duman üretilerek hava akış yönü ve kirleticinin davlumbaza çekilip çekilmediği gözlemlenir.
4. Yakalama noktasında hız ölçümü: Kalibreli sıcak tel veya pervaneli anemometre ile kirleticinin çıktığı noktada hava hızı ölçülür.
5. Davlumbaz yüz hızı ölçümü: Kabin ve çeker ocak gibi kapalı davlumbazlarda, açık yüz ızgara şeklinde bölünerek her noktada hız ölçülür ve ortalaması alınır.
6. Kanal içi debi ve taşıma hızı: Pitot tüpü ile kanal içinde hız profili ölçülür, debi hesaplanır. Taşıma hızının, kanalda toz çökmesini önleyecek düzeyde olduğu kontrol edilir.
7. Davlumbaz statik basıncı: Her davlumbazın arkasındaki statik basınç ölçülerek sonraki kontroller için referans değer oluşturulur.
8. Raporlama: Ölçüm sonuçları hedef değerlerle karşılaştırılır; uygunsuzluklar ve iyileştirme önerileri raporlanır.

Kanal içi debi ölçümünün ayrıntılı yöntemi için pitot tüpü ile kanal içi hava debisi ölçümü yazımıza bakabilirsiniz.

Tozların kanal içinde çökmeden taşınabilmesi için kanal hızı da önemlidir. Gaz ve buharlar için genellikle 5-10 m/s yeterliyken, dumanlar için yaklaşık 7-10 m/s, ince tozlar için 10-12,5 m/s, ahşap talaşı ve taşlama tozu gibi orta ağırlıktaki endüstriyel tozlar için ise 17,5-20 m/s mertebesinde taşıma hızları önerilir.

Sistemler neden zamanla performans kaybeder?

• Filtrelerin dolması ve toz toplama ünitesinde basınç kaybının artması.
• Kanallarda toz birikmesi veya esnek hortumların ezilmesi, yırtılması.
• Sisteme sonradan yeni emiş noktaları eklenerek mevcut noktaların debisinin düşmesi.
• Fan kayışlarının gevşemesi, fan çarkının kirlenmesi veya motor devrinin değiştirilmesi.
• Kullanılmayan emiş noktalarının kapatılmaması ya da ayar damperlerinin yanlış konumda bırakılması.

Bu nedenlerin çoğu, davlumbaz statik basıncının düzenli olarak izlenmesiyle erken fark edilebilir. İlk ölçümde kaydedilen referans değerden belirgin bir sapma, sistemde bir sorun olduğunu gösterir. Bazı tesislerde davlumbazlara basit fark basınç göstergeleri takılarak kullanıcıların günlük kontrol yapabilmesi sağlanır; bu uygulama periyodik kontroller arasındaki dönemde performans kaybının gözden kaçmasını önler.

İşverenin sorumluluğu ve kayıtlar

6331 sayılı İş Sağlığı ve Güvenliği Kanunu, işverene riskleri kaynağında önleme yükümlülüğü getirir. Lokal emiş sistemi bu yükümlülüğün somut bir aracıdır; ancak sistemin etkinliğinin ölçümle kanıtlanması gerekir. Periyodik kontrol raporları, ortam ölçüm sonuçları, bakım kayıtları ve filtre değişim geçmişi, olası bir meslek hastalığı incelemesinde işverenin önlem aldığını gösteren temel belgelerdir. Bu konunun hukuki boyutunu kaynak dumanı ve meslek hastalıkları davaları yazımızda ele aldık.

Bursa'daki metal işleme, mobilya ve otomotiv yan sanayi tesislerinde kaynak, taşlama ve boya işlemleri çoğu zaman aynı hol içinde yürütülür. Bu durum, bir işlemin emiş sisteminin diğer işlemden gelen hava akımlarıyla bozulmasına yol açabileceğinden, ölçümlerin normal üretim koşullarında yapılması özellikle önemlidir.

PRD TEST olarak nasıl destek veriyoruz?

Havalandırma tesisatı periyodik kontrollerimizde lokal emiş noktalarını tek tek değerlendiriyor; yakalama hızı, davlumbaz yüz hızı, kanal içi debi ve statik basınç ölçümlerini kalibreli cihazlarla yapıyoruz. Sonuçları işleme uygun hedef değerlerle karşılaştırarak iyileştirme önerileriyle birlikte raporluyoruz.

Kontrol kapsamı hakkında bilgi almak için havalandırma tesisatı periyodik kontrolü sayfamızı inceleyebilirsiniz.