Ocak Emniyet Lambası....

[ozguryolcu]

1. OCAK EMNÄ°YET LAMBASININ TANIMI

Ocak emniyet lambası ocak etmosferindeki metan varlığını ve aynı zamanda aynı atmosferde oksijen yetersizliğini saptamak için kullanılan standart
aletlerden biridir. Davy lambasının İngiliz kömür ocaklarında kullanılmaya başlandığı 1816 yalındanberi ocak emniyet lambası gazlı ocaklarda kullanılmaktadır. Lamba yapımında uygulanan temel kural; yanmakta olan gaz, örneğin metan gazı tutuşma derecesinin
artına soğutulduğunda alevin sönmesidir.
ABD Maden Dairesi tanımına göre;"ocak tipi emniyet lambası Maden Dairesi tarafından bir seri testler sonunda gazlı ocaklarda kullanılabilir sertifikası
almış olan lambanın tıpatıp benzen olarak yapılan lambalara denir. Bununla birlikte ocak lambasının emniyetli kullanılabilmesi büyük çapta lambanın bakımına ve yöntemine uygun kullanılmasına bağlıdır". Yine bu Ülkede yalnızca Koehler ve Wolf lambalarının gazlı ocaklarda kullanılmasına İzin verilmiştir (Şekil 1). Bu tipler çelik veya alüminyum olarak belirlenmişlerdir. Her İki yapımcı firma yassı ve yuvarlak fitilli çelik gövdeli veya alüminyum gövdeli olmak üzere dört tip lamba yapmaktadır. Ocak emniyet lambası aşağıdaki nedenlerle çok geniş çapta kullanılmaktadır:

a. Gazlı ocaklarda gaz saptama ve aydınlatma için uzun süre emniyetle kullanılabilen tek alet olması.

b. Maliyet, bakım ve kullanma harcamalarının az olması.

c. Lamba, yöntemine uygun monte edilip kullanıldığı- taktirde emniyet lambası ile gazlı ocak havası İçine girmek bttyük bir riski doğurmaz. Bununla birlikte bakımsız, kiril veya yanlış monte
edilmiş ocak emniyet lambalarının neden olduğu bir çok gaz patlamaları oluşmuştur.

d. Deneyimi fazla ve dikkatli bir kullanıcının elinde ocak lambası ile patlama limitinin altındaki
oranlarda bulunan gaz saptaması rahatlıkla yapılabilir. Böylelikle tehlikeli gaz birikimlerine
doğru gidiş önceden saptanabilir.



Saklı i. wolf tipi ocak amnlyat lamba», a. Çalik kapak;
b. Bas adat çalik çubuk; c. Çalik üst çambarjd. Bas adat
çalik vtdaı a. Havalandırma yarıktı koruğa pirinç kapak;
f. Dam İr M i l dıs kafası fl- Damlr tatili İç kafa*; h. Çalik orta
çambart ı. Asbab Jontas J. Bas adat pirinç ayak; k. Lamba
camit I .Yuvarlak fitili m.fttll tflptl;n.Qanlasma halkası;
o. Elak korkuluktu pirinç glıis halkası; n Pirinç hava glrls
kalkan halkası; s. AtasMylcI (çakmak); t. Pamuk dolu callk
yakıt daposut u. Fitil ayar vidası; v. Çakmak ta» dondurma
aksanlHLJ. Hartman, Ocak Havalandırma va Klima,
1961)

Metan ve hava karışımı (GRİZU) ile lamba alevi arasındaki ilgi Çizelge 1 ve 2'de verilmiştir. Çizelgelerden görüldüğü üzere metanın patlama sının % 5 ile 15 arasındadır. En şiddetli patlama yaklaşık olarak % 9,5 metan ile % 90,5 hava karışımının alev alması durumunda oluşur.

Çizelge 1. Değişik Metan yüzdeleri içinde alev Alev Yüksekliği (mm)



Çizelge 2(*J Değişik metan yüzdelerinin alev üzerindeki etkileri




2. OCAK EMNİYET LAMBASININ METAN İÇİNDE TESTİ

Bir ocak emniyet lambasının aşağıdaki koşullar altında metan alevini dışarıya sızdırmaması gerekir:

a. Patlayabilir oranlarda metan içeren durgun hava içinde yanar durumda bırakıldığında,

b. % 3 metan içeren ocak havası içinde yanmakta iken gaz konsantrasyonu patlama oranlarına erişebilir. Bu nedenle test yapılırken lambanın iyice ısınması için % 3 metan 11 havada bir saat yanmaya bırakılması ve daha sonra lamba patlayacak gaz içeren ortam içine sokulduğunda,

c. Değişik hızlarda hareket halinde ve içinde patlayabilecek oranlarda gaz içeren ocak havası
İçinde yanarken bırakıldığında,

d. Değişik hızlarda hareket halindeki hava içinde % 3 metan varken yanmakta olan lambanın çevresindeki gaz oranı patlayabilir miktara erişmesi halinde, (bu test yapılırken lamba % 3 gazlı hava içinde ısınması için en az bir saat yakıldıktan sonra hava içindeki gaz oranı yükseltilir),*

e. Patlayabilir oranlarda metan içeren hava akımı İçinde yanmakta iken hava hızı ve yönünün aniden değiştirilmesi halinde,

f. Patlayabilecek hava İçinde yere düşürüldüğünde,

g. Patlayabilecek hava içinde sıcak iken yeniden yakılması halinde.

Zeynel ERGÄ°N (*)
Dr. Ä°rfan ERGÃœN (**)

[ozguryolcu]

4. LAMBALARIN KULLANILMASI VE ÇALIŞTIRILMASI

Ocak havasındaki metan varlığı ve oksijen azlığının emniyet lambası yardımıyla saptanması İçin bir çok teknikler ve yöntemler vardır. Bütün teknikler ocak havasının lamba alevi üzerindeki etkisi üzerine kurulmuştur. Emniyet lambasını bir saptama aleti olarak kullanırken alev şekli ve davranıştan arasında ayrıntılı bilgi sahibi olmanın yararları vardır.


4.1. Hava İçinde Alev

Yakıt, fitilin serbest ucundan lamba yansa dayanmasa da, buhar halinde dışarı kaçmaktadır. Dışarı kaçmakta olan yakıt buharı yakıldığında fitilden çıkan yakıt buharının miktarı artmakta ve buhar kütlesinin hava ile teması sonunda yanmaktadır. Alev yüksekliği yakıt buharının tamamen yanması için gerekli oksijeni bulabilmesine bağlı olmakta ve buharın en son yanan kısmı alev ucunu meydana getirmektedir. Fitil yükseltildiğinde fitilden çıkan yakıt buharının miktarı artacağından ve yanma yüzeyi genişleyeceğinden, bütün yakıt yanıncaya dek yakıt buharı daha da yükselir. Bunun sonucu olarak alevin yüksekliği, genişliği ve parlaklığı artar.


4.2. Metan-Hava Karışımı (Grizu) İçinde Alev

Metan gazı lamba içine girdiğinde fitil yüzeyi çevresinde ek yanma olayına neden olur ve alevin aydınlık kısmının üzerinde şekli kolayca görülmeyen bir gaz takkesi meydana getirir.
Yanan metan,
a. Oksijen alır ve yakıt buharını da oksijeni alması için daha yükseğe çıkmaya zorlayarak,
b. lambanın sıcaklık derecesini yükselterek daha fazla havanın lamba İçine girmesini zorlayarak, alevin parlak kısmının yüksekliğinin artmasına neden olur.
Alevin yükselme miktarı metan oranı İle doğru orantılı olarak artar ve belli bir metan oranı içinde metandan meydana gelen alev yüksekliğindeki artış metansız ortamdaki orijinal alev yüksekliğine bağlıdır.
Ocak emniyet lambası alevi üzerinde metan ve oksijen karışımının yaklaşık etkisi Şekil 2'deki gibidir. Şekilde temsil edilen üç alan vardır. Bu alanlar:

A. Patlayıcı Alan: Bu sahada alevle metan îcaYişrmı
arasındaki tepkimenin şiddetli olması alevin hemen sönmesine neden olur.

B. Patlamanın Meydana Gelemediği Geniş Bir
Alan: Bu alanda alev oksijen azlığından dolayı hemen söner.

C. Lambanın yanmaya devam ettiği ve patlamanın metan oranının düşük olması nedeniyle meydana gelemediği alan:




5. EMNIYET LAMBASı ILE METAN SAPTAMA YÖNTEMLERI

Eğer kullanıcının koku alma duygusu duyarlı ise iç kafes (elek) içindeki eksik yanmadan dolayı meydana gelen formaldehitlerin (formaldehyde) kokusu yardımıyla metan varlığını saptayabilir. Gerek kokusu ve gerekse alev üzerindeki etkisi veyahutta metan varlığından kuşkulanıyorsa izlenmesi olanaklı üç yol vardır.

A. Fitili alevin görülemeyeceği kadar alçaltarak gaz takkesini gözetlemek.

B. Ölçekli cam yardımıyla alev boyunda meydana gelen değişikliği gözetlemek.

C. Alev etkisini bir çok kez artıran bimetal aygıtın yardımıyla alev boyunda meydana gelen değişikliği gözetlemek. Bu Üç yöntemle elde edilen sonuçlar Şekil 3'de gösterilmiştir.



Şekil 3. Metan-Hava karışımında Gaz takkesi, alev hareketi ve Bimetal ünitesinin yaklaşık görünümleri.


6. LAMBANIN SICAKLIK DERECESÄ°

Lamba alevi berrak olarak 10 saatlik bir zaman süresince yanmalıdır. Bu zaman içinde lambanın yakıt haznesinin sıcaklık derecesi 57° C, ana gövdesinin sıcaklık derecesi 63° C ve yanma odasının sıcaklık derecesinin de 29,5 ° C'y> geçmemesi gerekir.

7. LAMBALARIN FÄ°TÄ°L VE YAKITI

Gerek aydınlatma ve gerekse gaz testi için lamba verimi, fitil ve yakıtın uygunluğuna bağlıdır. Lambanın verimsiz yanmasına aşağıdaki durumlar neden olabilir:

a. Fitil borusu içindeki fitilin çok sıkı veya gevşek olması yakıt buharı miktarının azalmasına neden olur.

b. Islak fitil yakıt akımını azaltır.

c. Çok uzun süre kullanılan fitili kömür tozu ve yakıt içindeki maddeler kirletir.

d. Çok uzun süre depoda kalmış uygun nitelikleri olmayan fitil yakıt akımını azaltır. Normal durumlarda bir çok tip yakıt, emniyet lambasında kullanılabilir. Bu yakıtlar berrak olup,
orta derecede 32 ila 166 C° sıcaklıkta damıtılmış petrol ürünleridir. Özellikle güneş ışığının etkisi ile bütün yakıtlar uzun süre saklanmaları halinde sakızladırlar. Bu nedenle en fazla bir aylık yakıt koyu renkli kaplarda saklanmalıdır.

Lambaya yakıt doldurulurken yeniden yakma mekanizması üzerine sıçramamasına dikkat edilmelidir. Yakıt taştan çıkan kıvılcımın şiddetini azaltmakta ve buradan gelen yakıt buharı lambanın normal yanmasını etkilemektedir. Kısacası ocak emniyet lambasının karakteristiği
tamamen kullanılan yakıta bağlıdır. Emniyet lambası İçin uygun yakıt hidrokarbonlardır, yani hidrojen ve karbon bileşimleridir. Karbon miktarı yüksek olan yakıtlar daha fazla ışık ve daha az ısı çıkardıklarından hidrojen miktarı fazla olan yakıtlara yeğlenirler. Ocak Emniyet Lambasında kullanılabilecek en iyi yakıt naphtha (nafta) dır.

Zeynel ERGÄ°N (*)
Dr. Ä°rfan ERGÃœN (**)

[ozguryolcu]

8. EMNÄ°YET LAMBASININ KULLANILMASINDA DÄ°KKAT EDÄ°LECEK DURUMLAR

ABD Maden Dairesi kayıtlanna göre ocak lambasının neden olduğu gaz patlamaları genellikle bozuk lambaların yakma mekanizması yardımıyla patlayıcı hava karışımı içinde yakılmağa çalışılması, lambanın açılarak kibritle yakılmağa çalışılması veya lamba içindeki patlayıcı gazın basınçlı hava kullanılarak boşaltılmağa çalışılması sırasında oluşmuştur. Bu nedenle aşağıdaki durumlara dikkat edilmesi Önemlidir:

A. Yeraltında lambayı açmayınız.

B. Lamba sönmüşse, patlayıcı gaz İçermediğini bildiğiniz bir kısma gelmeden yeniden lambayı
yakmağa çalışmayınız.

C. Lambayı veya lambanın bulunduğu çevreyi basınçlı hava İle temizlemeye kalkmayınız. Kafesin aşın ısınmasına ve dışarısının tutuşmasına neden olabilirsiniz.

D. Düşebileceği veya hasar görebilerceği yerlere lambayı bırakmayınız. Düşürülen veya hasar
görmüş olan lambayı, lambanın arızalanmamış olduğunu iyice saptamadan yeniden yakmağa
çalışmayınız.

E. Lambayı söndürmeyiniz, yanık tutmaya çalışınız.
Bunun için:

a. Lambayı dik bulundurunuz veya tutunuz.
b. Lambayı patlayıcı atmosferden uzak tutunuz.
c. Lambayı, gaz testi yaparken yavaş yavaş ve dikkatlice test yapılacak yere yaklaştırınız ve
gaz saptaması yapılır yapılmaz derhal kontrollü olarak geri çekiniz.


9. ELEKTRİKLİ METAN DEDEKTÖRLERİ HAKKINDA KISA BİLGİ

Elektrikli metan dedektörterinin bir çok modeli vardır. Bunların hepsi taşınabilir tipten olup teknik bir eğitim gerekmeksizin kullanılabilir. Elektrikli metan dedektörlerinin ilkeleri aşağıda
özetlenmiştir:

Ocak havası örneği bir pistonlu pompa yardımıyla aletten geçirilir, örnek, bir toz filitresinden ve oradan da özel olarak yapılmış olan geri dönmeyi önleyici bölmeden geçtikten sonra içinde elektrikle ısıtılan platin flaman bulunan özel bir bölmeye gelir. 8u flaman katalizör yardımıyla metan gazının yanmasını sağlar. Elektrik devre platin flamanın da bulunduğu kapalı dengelenmiş bir whitstone köprüsü devresinden oluşur. Platin flaman Özerinde metanın yanması, flamanın gerek sıcaklık derecesini ve gerekse rezistansını yükselterek devrenin
dengesini bozar. Whitstone köprüsü devresinin dengesinin bozulma miktarı örnek içinde metan miktarını gösterir ve metan yüzdesi özel olarak kalibre edilmiş bir gösterge üzerinden doğrudan okunur. Şekil 4 tipik bir elektrikli metan dedektörü devresini göstermektedir.

10. SONUÇ

"Emniyet Lambası" deyimi kimseyi yanıltmamalıdır. Emniyet lamba» ancak tam ve doğru olarak
monte edildiği ve gerekli bakımı yapılarak ehliyetli ellerde kullanıldığı sürece metan ve oksijen varlığım en iyi şekilde saptayan aletlerden biridir.

Zeynel ERGÄ°N (*)
Dr. Ä°rfan ERGÃœN (**)