Zone 1 ve Zone 2 Tehlikeli Sahalarda Ex-Proof Sıvı Dolum Sistemleri ve ATEX Standartları

Boya, tiner, vernik, solvent ve alkol bazlı ürünlerin dolumu; doğru ekipman kullanılmadığında bir tesisin en riskli operasyonlarından biridir. Bu sıvıların buharı havayla birleştiğinde patlayıcı bir ortam oluşur ve bu ortamı tutuşturmak için tek bir kıvılcım, sıcak bir yüzey ya da fark edilmeyen bir statik elektrik boşalması yeterlidir. Bu nedenle tehlikeli sahalarda kullanılacak bir sıvı dolum makinesi, yalnızca hızlı ve hassas olmakla kalmamalı; ATEX gerekliliklerine uygun şekilde tasarlanmış olmalıdır.

Bu yazıda Zone 1 ve Zone 2 sınıfındaki sahalarda ex-proof sıvı dolum sistemlerinin nasıl seçilmesi gerektiğini, ATEX standartlarının ne anlama geldiğini, dipten dolum teknolojisinin ve topraklama kontrolünün iş güvenliğindeki rolünü ele alıyoruz.

ATEX Nedir? İki Direktif, İki Sorumluluk

ATEX, Fransızca “ATmosphères EXplosibles” ifadesinin kısaltmasıdır ve Avrupa Birliği’nde patlayıcı ortamlara ilişkin iki temel direktifi kapsar. Türkiye’de de bu direktifler ilgili yönetmeliklerle uygulanmaktadır:

• 2014/34/AB (Ekipman Direktifi): Patlayıcı ortamda kullanılacak ekipmanın üreticisini ilgilendirir. Dolum makinesi, load cell, tartım göstergesi, valf ve motor gibi tüm bileşenlerin hangi bölgede kullanılabileceğini belirleyen kategorilendirme ve sertifikasyon şartlarını tanımlar.
• 1999/92/AT (İşyeri Direktifi): İşvereni ilgilendirir. Tesisin patlayıcı ortam riskinin değerlendirilmesini, bölgelerin (zone) belirlenmesini ve Patlamadan Korunma Dokümanı’nın hazırlanmasını zorunlu kılar.

Kısacası işletme önce sahasını sınıflandırır, ardından o sınıfa uygun sertifikalı ekipmanı seçer. Doğru bir dolum projesi bu iki adımın birbiriyle uyumlu olmasıyla başlar.

Zone 0, Zone 1 ve Zone 2 Arasındaki Fark

Gaz, buhar ve sis kaynaklı patlayıcı ortamlar, patlayıcı atmosferin ne sıklıkla ve ne kadar süreyle bulunduğuna göre üç bölgeye ayrılır:

Bölge	Patlayıcı ortamın varlığı	Uygun ekipman kategorisi	Tipik örnek
Zone 0	Sürekli, uzun süreli veya sık	Kategori 1G (EPL Ga)	Solvent tankının iç hacmi
Zone 1	Normal çalışma sırasında ara sıra oluşması muhtemel	Kategori 2G veya 1G (EPL Gb)	Açık ağızlı dolum noktası, dolum nozulu çevresi
Zone 2	Normal çalışmada beklenmez; oluşursa kısa sürelidir	Kategori 3G, 2G veya 1G (EPL Gc)	Dolum hattının çevresi, kapalı depo alanları

Boya ve tiner dolum hatlarında dolum ağzının hemen çevresi çoğunlukla Zone 1, hattın genel çalışma alanı ise Zone 2 olarak sınıflandırılır. Kesin sınıflandırma her tesis için risk değerlendirmesiyle yapılmalıdır; ancak pratikte dolum makinesinin Zone 1’e uygun tasarlanması, operasyonel esneklik ve güvenlik payı açısından en sağlıklı tercihtir.

Ex Etiketini Okumak: Gaz Grubu ve Sıcaklık Sınıfı

Bir ekipmanın ATEX etiketinde yer alan Ex II 2G Ex db IIB T4 Gb gibi bir işaretleme, o ekipmanın nerede kullanılabileceğini özetler:

• II 2G: Madencilik dışı yüzey uygulamaları, Kategori 2, gaz ortamı. Zone 1 ve Zone 2’de kullanılabilir.
• Koruma tipi: Ex d (alev sızdırmaz gövde), Ex e (artırılmış güvenlik), Ex i (kendinden güvenli devre), Ex p (basınçlandırma), Ex m (kapsülleme) gibi yöntemleri gösterir.
• Gaz grubu (IIA, IIB, IIC): Ortamdaki gazın tutuşma kolaylığını ifade eder. IIC en zorlu gruptur; IIC sertifikalı ekipman IIA ve IIB ortamlarında da kullanılabilir.
• Sıcaklık sınıfı (T1–T6): Ekipman yüzeyinin ulaşabileceği maksimum sıcaklığı belirtir. T4 için bu değer 135 °C, T6 için 85 °C’dir. Seçilen sınıf, dolumu yapılan ürünün kendiliğinden tutuşma sıcaklığının altında kalmalıdır.

Dolum hattında yalnızca makinenin gövdesi değil; ex-proof load cell, ex-proof tartım göstergesi, solenoid valfler, sensörler ve kablo rakorları dahil tüm bileşenlerin bölgeye uygun sertifikaya sahip olması gerekir. Zincirdeki tek bir uygunsuz parça tüm sistemin güvenliğini ortadan kaldırır.

Boya, Tiner ve Solvent Dolumunda Başlıca Riskler

Yanıcı sıvıların dolumunda tutuşma kaynakları genellikle üç başlıkta toplanır:

1. Elektriksel kaynaklar: Sertifikasız motorlar, röleler, butonlar ve bağlantı kutularında oluşan kıvılcımlar.
2. Sıcak yüzeyler: Motor gövdeleri, aydınlatma ve sürtünme kaynaklı ısınmalar.
3. Statik elektrik: Düşük iletkenliğe sahip solventlerin boru ve nozuldan akışı ile ambalaja serbest düşüşü sırasında oluşan elektrik yükü. Statik boşalma, gözle görülmediği için en çok göz ardı edilen ve en sık kazaya yol açan risktir.

Bu nedenle ex-proof bir dolum sisteminin tasarımında elektriksel ekipman seçimi kadar, sıvının ambalaja nasıl aktarıldığı ve sistemin nasıl topraklandığı da belirleyicidir.

Dipten Dolum (Bottom-Up Filling) Teknolojisi

Klasik üstten dolumda sıvı, kabın ağzından serbest düşüşle dökülür. Bu durum sıçrama, köpürme, buhar ve sis oluşumunu artırır ve sıvı ile hava arasındaki sürtünme statik yük birikimini hızlandırır. Dipten dolumda ise süreç şöyle işler:

1. Dolum nozulu (lans) kabın tabanına kadar indirilir.
2. Nozul ucu sıvının içinde kalana kadar dolum düşük hızla başlatılır.
3. Sıvı seviyesi yükseldikçe nozul, ucu sürekli sıvı içinde kalacak şekilde yukarı doğru hareket eder.
4. Hedef ağırlığa yaklaşıldığında yüksek debiden düşük debiye geçilir ve dolum hassas biçimde tamamlanır.

Bu yöntemin tehlikeli sahalardaki faydaları:

• Statik yük oluşumu azalır: Serbest düşüş ve sıçrama olmadığı için yük üretimi minimuma iner. Yanıcı sıvılar için kabul görmüş iyi uygulama, nozul ucu sıvıya gömülene kadar akış hızının yaklaşık 1 m/s ile sınırlandırılmasıdır.
• Buhar ve sis emisyonu düşer: Operatörün maruziyeti ve patlayıcı ortamın yayılımı azalır.
• Köpürme engellenir: Özellikle vernik ve reçine bazlı ürünlerde ambalaj daha hızlı ve temiz dolar.
• Dolum hassasiyeti artar: Ağırlık esaslı (gravimetrik) kontrol ile birlikte kullanıldığında hedef ağırlıktan sapma en aza iner.

Topraklama Kontrolü: Dolumun Olmazsa Olmazı

Statik elektriğe karşı en etkili önlem, dolum sırasında makinenin, nozulun ve ambalajın aynı potansiyelde tutulup güvenli şekilde toprağa bağlanmasıdır. Ancak yalnızca bir topraklama pensi takmak yeterli değildir; pens kabın boyalı yüzeyine oturmuş, kablo kopmuş veya bağlantı gevşemiş olabilir.

Bu yüzden modern ex-proof dolum sistemlerinde izlemeli (kontrollü) topraklama kullanılır:

• Topraklama pensi, kap ile toprak arasındaki direnci sürekli ölçen sertifikalı bir izleme rölesine bağlanır.
• Direnç güvenli sınırın altında değilse (metal kaplar için pratikte genellikle 10 ohm civarı esas alınır) dolum valfi açılmaz.
• Dolum sırasında bağlantı koparsa sistem dolumu anında durdurur ve operatörü uyarır.

Bu kilitleme (interlock) yapısı, insan hatasını devreden çıkarır. Teneke, bidon ve varil dolumu yapılan hatlarda bu kontrolün bulunması, ATEX risk değerlendirmesinde en çok aranan önlemlerden biridir. Bu konuda detaylı bilgiye teneke ve varil dolumu çözümlerimiz sayfasından ulaşabilirsiniz.

Ex-Proof Sıvı Dolum Sisteminde Bulunması Gereken Özellikler

• Pnömatik tahrikli dolum valfleri ve nozul hareketi (elektriksel tutuşma kaynaklarını azaltır)
• Zone 1 / Zone 2 için sertifikalı ex-proof load cell ve tartım elektroniği; kendinden güvenli (Ex i) devrelerde Zener bariyer veya galvanik izolatör
• Dipten dolum lansı ve iki kademeli (hızlı/yavaş) dolum kontrolü
• İzlemeli topraklama sistemi ve valf kilitleme
• Buhar emiş/aspirasyon bağlantısı
• Paslanmaz çelik, ürünle uyumlu conta malzemeleri ve kolay temizlenebilir yapı
• Teknik dosya, uygunluk beyanı ve ATEX işaretlemesi

Solo Mekatronik ile Güvenli Dolum

Solo Mekatronik olarak boya, tiner, mürekkep, solvent ve kimyasal üreticileri için tehlikeli sahalara uygun, ağırlık esaslı dolum makineleri tasarlıyor ve üretiyoruz. Sistemlerimizde LAUMAS gibi temsilcisi olduğumuz markaların sertifikalı tartım elektroniğini kullanarak yüksek hassasiyet ile ATEX uyumunu bir arada sunuyoruz. Bu alandaki deneyimimizin bir örneği olan Suudi Arabistan’a ex-proof mürekkep dolum makinesi ihracatımızı da inceleyebilirsiniz.

Tesisinizin bölge sınıfına, ürününüzün özelliklerine ve ambalaj tiplerinize uygun dolum çözümünü birlikte belirlemek için bizimle iletişime geçin.

Sıkça Sorulan Sorular

Zone 2 sahası için Zone 1 uyumlu dolum makinesi kullanılabilir mi?

Evet. Kategori 2G (Zone 1) sertifikalı ekipman, Zone 2’de de kullanılabilir. Tersi ise mümkün değildir: Kategori 3G ekipman Zone 1’de kullanılamaz.

Dipten dolum her ürün için gerekli mi?

Düşük iletkenliğe sahip ve parlama noktası düşük solvent, tiner ve benzeri ürünlerde dipten dolum güçlü bir şekilde önerilir. Köpüren ürünlerde de dolum hızını ve temizliğini belirgin şekilde iyileştirir.

Plastik bidonlar topraklanabilir mi?

Yalıtkan plastik kaplar doğrudan topraklanamaz. Bu durumda iletken veya antistatik ambalaj kullanımı, dolum nozulunun topraklanması ve akış hızının sınırlandırılması gibi ek önlemler risk değerlendirmesine göre uygulanmalıdır.