Kömür Yangınları için alınacak tedbirler.
27 Ocak 2009 by Ahmet Sertkan
BU YAZIDA KÖMÜRÜN KENDİLİĞİNDEN YANMASINDAN BAHSEDİLMEKTEDİR.
Kömürün atmosfer ile teması sırasında havadan oksijen absorbe etmesiyle başlayan
ve oksitlenme ile devam eden, ortamda ısı birikimi ile açık alevli yangına kadar dönüşebilen olaya KENDİLİĞİNDEN YANMA denir.( SARAÇ 1992 )
Kömür Yangını ve Stok Şekilleri:
Kömürün kendiliğinden yanması, tüm kömür üreticisi ülkelerin karşılaştığı en önemli sorunlardan biridir. Bu konunun nedenini saptama çalışmaları daha önceki yüzyılda başlamıştır. Bu sorunun nedeni hakkında çeşitli kuramlar ileri sürülmüş olup bu kuramlar şu şekilde sıralanabilir:
- Pirit kuramı,
- Bakteri kuramı,
- Oksidasyon kuramı
- Nem kuramı.
Kömürün kendiliğinden yanmasına ait ilk resmi kayıtlara 1604 yılında Griff kömür madeninde rastlanmış olup (Morris; 1986), eski madenciler yeraltında göçüklerde oluşan yangın ve patlamaları olağanüstü nedenlere bağlamışlardır (Martin; 1986). Bu konuda tartışmaları ilk olarak başlatanlardan birisi Dr Plott'drr (Whittaker;1927). Dr Plott; 1686 yılındaki yayınında kendiliğinden yanmanın nedenlerinin fazla bilinmediğini belirtirken aynı zamanda yangın olaylarının meydana geldiği tipik çevre koşullarını tanımlamıştır. Dr Plott, kömürün kendiliğinden yanma nedenlerini açıklarken Dr Power'm gözlemlerine de değinmiştir. Dr Power, nemli havaya maruz kalan ya da su ile ıslanan piritin ısınmaya başlayacağını, eğer nemli bir yığın olarak bulunuyorsa kızgın hale geleceğini belirtmiştir. İngiltere'de Yorkshire'a komşu Ealand kasabasında Wilson adındaki bir kişinin vagonlar dolusu piriti bir ambarda sakladığını, ambarın çatısının akması sonucu yağmur suları ile ıslanan piritin içten içe yanarak daha sonra yangına dönüştüğünü ve kasaba halkının yangını söndürmek için telaşa kapıldığını ifade etmiştir. Dr.Plott, eğer pirit tek başına yanıyorsa bunun kömür ile karışınca daha kolaylıkla yanacağını ileri sürmüş ve Dr. Jordan'm belirttiğine göre bu tip kömür ile karışmış kömür yığınlarının (metal kömürler olarak adlandırılmış)Londra'da puddle rıhtımında ve New Castle'da yandığını belirtmiştir. Tüm bu gözlemler sonucu kömürün kendiliğinden yanması ile ilgili ilk bilimsel teori pirit kuramı olarak ortaya çıkmıştır. Bu kurama ek olarak daha sonra ileri sürülen diğer kuramlar ise şunlardır:
- bakteri kuramı,
- oksidasyon kuramı ve
- nem kuramı.
2. PİRİT KURAMI
Giriş bölümünde belirtildiği şekilde, Dr Power'rn gözlemleri doğrultusunda nem içeren piritin oksidasyonu kömürün kendiliğinden yanmasına katkıda bulunan bir etkendir. Yaklaşık 300 yıl boyunca piritin oksidasyonun en önemli etken olduğuna inanılmış ve 1848 yılında De La Beche ve Playfair'in yayınına kadar başka mekanizmalardan şüphe edilmemiştir (Coward, 1957). Coward, kömürün kendiliğinden yanması konusunda geniş bir kaynak taraması gerçekleştirmiş ve bu konu hakkındaki ilk araştırmalarla ilgilenen kişilere kaynak olmuş ve halen olmaktadır. Coward tarafından kendiliğinden yanma konusunda piritin önemini geçen yüzyıl sonlarında araştıran araştırmacılar ve elde ettikleri bulgular aşağıda gösterilmiştir (Gouws, 1992). Percy1866 Güney Staffordshire kömürlerinin kendiliğinden yanma eğilimlerinin yüksek fakat pirit içerilerinin düşük olduğunu belirtmiştir. Oksidasyonun kendiliğinden yanmaya etki ettiğine inanmış fakat pirit kuramını çürütememiştir. Liebig 1866 Pirit kuramını desteklemiş fakat bu konuda araştırma yapmamıştır. Richters 1870 Pirit kuramına karşı çıkmış ve yüksek pirit içerikli Upper Silesian kömürlerinin çok yavaş ısındığını, oksijen soğurmanın yanmaya neden olduğunu ileri sürmüştür. Fayol 1879 Pirit kuramını reddedip, en önemli nedenin oksijen soğrulması olduğunu öylemiştir.
Kimball 1879 Literatür derlemeleri sonucunda bir bölgede pirit derişiminin artması sonucu ısının da artabileceğini belirtmiştir.
Haedicke 1880 Kömür bünyesi tarafından soğrulan oksijenin kömür içindeki piritin yanmasına yardımcı olacağını ileri sürmüştür. Bu reaksiyonun kömür sıcaklığını yaklaşık 125°C artırma (Li ve Parr;1926) kapasitesine sahip olmasına karşın kömür yığınları tamamen izole edilemeyip ısı etrafa dağıtılmaktadır.
İnce taneli piritin %l0 oranında Bamesley taşkömürlerine eklenmesi sonucu 7 saat içinde kömür ısısının 10,6 °C artacağı Winmill tarafından ileri sürülmüştür. Bu konudaki yayınlar incelendiğinde kömürün kendiliğinden yanması konu sunda piritin ikinci derecede rol oynadığı ortaya çıkmaktadır. Aşağıdaki koşullar sağlanmaksızın piritin kömürün kendiliğinden yanmasına herhangi bir katkısı bulunmadığına inanılmaktadır:
İnce tane halinde bulunulması, ve çok miktarda olması. Yukarıda ekzotermik oksidasyon tepkimesi sonucu açığa çıkan ısı kömürün oksidasyon hızını da artırmaktadır.
3. BAKTERİ KURAMI
Bakteri kuramı, kömürün kendiliğinden yanması konusunda ileri sürülen bir diğer kuramdır. Bu kuram Coward (1957) ve Haldane ve Makgill (1923) tarafından incelenmiş olup elde edilen bulgular aşağıda gösterilmiştir.
Gaile 1910 Kömürün kendiliğinden yanmasını bakterinin direkt olarak etkilenmemekte olduğunu fakat başlangıç aşamasında önemli bir rol oynayabileceğini ileri sürmüştür.
Miehe 1911 Kuru otların kendiliğinden Yanmasının nedenini bakterilere bağlamıştır. Winmill 1915 Kömür tarafından soğrulan oksijen oranının azalmasının bakteri kuramı geçerli olması halinde artması gerektiğini belirtmiştir.
Graham 1915 Sterilize edilmiş kömür ile sterilize olmayan kömürün aynı oranda okside olduğunu bulmuş ve bakterilerin oksijen soğrulmasmda herhangi bir etki si olmadığına karar vermiştir.
Tideswell 1920 Bakterilerin geliştiği artan sıcaklıklarda karbondioksit oluşumunun arttığını fakat bakterilerin öldüğü 100°C'nin üzerinde karbondioksit oluşmadığını ortaya koymuştur.
Li ve Parr 1926 Bir Hindistan kömürün de, bakteri nedeniyle kömür içinde bulunan pirit oksidasyon oranının arttığından şüphe etmiştir. Pirit kuramı gibi bakteri kuramı da oksidasyon kuramına teslim olmuştur. Birçok kaynakta belirtilmesine rağmen bakteri etkisi kömürün kendiliğinden yanmasında yardımcı bir etken olarak bile kabul edilmemektedir.
4. OKSİDASYON KURAMI
Oksidasyon kurammdaki gelişmeler Coward (1957)ve Güney (1968) tarafından geniş bir şekilde incelenmiştir.
Bu gelişmeler aşağıda gösterilmiştir.
Richters 1868 Bir kuru kömür numunesinin 200 C'de açık havaya maruz kalması sonucu belli bir süre içinde ağırlığının bir miktar arttığını fakat 20 saat sonra ağırlığında düşüş olduğunu, ağırlık artışı süresince kömürün karbondioksit ve su verdiğini fakat büyük oranda oksijenin kömürün bünyesinde kaldığını belirtmiştir. Richters 1870 Termal olarak yalıtılmış ince taneli kömürün 12 gün havayla teması sonucu sıcaklığının 83°C artacağını ileri sürmüştür. Fayol 1879 Kömürün tutuşması havada ki oksijen ile kömür içindeki organik bileşimlerin reaksiyonuna bağlıdır. Açığa çıkan ısı miktarı mevcut fiziksel koşullara bağlıdır.
Lamplough ve Hill 1913 Normal sıcaklık ve basınç altında 1 mi oksijen başına 2,8 ile 3,8 kalori kömür tarafından üretilmektedir.
Winmill 1915 Üç deney de göstermiştir ki 1mi oksijen başına 2,1 cal. üketilmektedir.
Winmill 1915 100 gr numunenin 30°C sıcaklıkta 96 saat boyunca 300 mi oksijen soğrulması sonucu kömürün kendiliğinden yanma özelliğinin artacağını ileri sürmüştür. 200 ml'den az oksijen soğuran kömürlerde bu özelliğin az olacağını söylemiştir. Davis ve Byrne 1925 Pittsburgh kömürlerinin 40-100°C'de oksidasyonu sonucu 1 mi oksijen başına 2 kalori ısı açığa çıkmaktadır. Açığa çıkan ısının, Fayol'a göre, mevcut fiziksel şartlara bağlı olması sonucu Winmill, değişik tip kömürlerin soğurma oranlarındaki farklılığın kendiliğinden yanma eğilimini ortaya koyacağına dikkat çekmiştir.
5. NEM KURAMI
Kömürün sıcaklığının nem sebebi ile artması ile ilgili kaynaklarda iki mekanizmadan bahsedilmiş olup bunlar; kömürün ıslanması ile bir ısının açığa çıkması ve kömür oksidasyon tepkime hızının artışıdır (Wade, 1988). Nem kuramındaki gelişmeler aşağıda verilmiştir. Kraliyet Komitesi 1876 Nem, kömürün kendiliğinden yanmasını kolaylaştırmaktadır. Winmill 1916 Kuru kömür, yaş kömüre göre daha fazla oksijen soğurmaktadır. Davis ve Byrne 1926 Kömürleri kuru değil de nemli olarak depolamak daha iyidir, çünkü kömür gözeneklerinin nem ile dolu olması oksijenin fiziksel soğrulmasına engel olacaktır.
Rosin 1928 Kömür yığınlarında oluşan kendiliğinden yangınlar sık sık sıcak ve yağmurlu havalardan sonra meydana gelmektedir. Berkowitz ve Schein 1951 Islanma ile oluşan ısı kömürün kendiliğinden yanmasında önemli bir rol oynamaktadır. Petschuk ve Majewskaya 1954 Su basmış maden ocaklarındaki suyun derenajı sonrası kömürün kendiliğinden yanması ile ilgili olaylarda artış olduğunu bildirmiştir.
Burdrky 1956 Su basmış maden ocak larındaki suyun drenajı sonrası kömürün kendiliğinden yanması ile ilgili olaylarda artış olduğunu bildirmiştir. Bhattacharyya Hodges ve Hinsley 1969 Hava içindeki nemin artışı ısınmayı artırmaktadır. Kömür içindeki yanma riski azaltılabilir. Güney 1971 Oksidasyon ve su ile ıslanma nedeni ile oluşan sıcaklık artışı kendiliğinden yanmayı hızlandırmaktadır.
6. SONUÇ
Tüm bu kuramlar içinde oksidasyon kuramı birçok araştırmacı tarafından desteklenmiş ve kendiliğinden yanmanın sebebi olarak kabul görmüştür.Kömürün kendiliğinden yanmasının kömür bünyesinin oksidasyonu olduğuna inanılmış olup hızı sıcaklık ile doğru orantılıdır. Tüm kömürler oda sıcaklığında dahi az ya da çok oksitlenmekte olup, ıslanma ile oluşan ısı ve pirit içerikleri bu oksidasyonun artmasına
neden olan etkenlerdir. Bu etkenlerin katkısı ile kömür sıcaklığı ısınmanın çok daha hızlı olduğu ekzotermik reaksiyonun oluşacağı seviyeye çıkar ve yanmaya neden olur.
Kömürün kendiliğinden yanmasını etkileyen diğer yan etkenler olarak stok sahasında kömürlere etki eden güneş ışınlan, silolarda oluşan ısı yayılımı derin madenlerdeki jeotermal ısı gibi birçok etken sayılabilir. Diğer yandan bakteri etkisi, yer hareketleri ve ortamda tahta parçacıklarının bulunması gibi geçmişte destekleyici etkenler olarak kabul edilen bu etkenlerin yanmaya çok az ya da hiç etkisinin olmadığı ortaya konmuştur.
DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR:
Linyit Kömür yangını stoklama yanlışlarından ileri gelir. Linyit kömürü yağlı ve kaygan yüzeylidir. Birbirleri üzerinden kayarlarken sürtünme sonucu ısı artması ve statik elektriklenmeye neden olurlar.
Isınan kömürler gaz yaymaya başlar ve zamanla tutuşurlar.
Bina altlarında bu gazlar zehirli olduklarından yaşam için tehlike arz ederler.
Tutuşan kömürlerin söndürülmesi güçtür.
Tonlarca su sıkmanız dahi yangını söndürmeyecektir.
Yanan Kömürleri bulunduğu yerden dışarıya çıkarmak veya havalandırmak gerekir.
Linyit kömürü yöntemine uygun stoklandığı taktirde yangın tehlikesi ortadan kalkar.
Kömür kapalı yerde stok yapılacaksa:
Taban çapı en çok 3, yüksekliği 1,5 m. olabilecek biçimde piramitler şeklinde yapılmalı, yığınlar arasında 0,50 cm. aralık bulunmalıdır.
Kömürlük pencereleri açık bırakılmalı veya yoksa havlandırmayı sağlayacak başka tertibat yapılmalıdır.
Kömürlük su sızıntılarından veya doğal nemden korunmalıdır. Büyük stoklarda yığınların çeşitli yerlerine ve yığının üst kısmını aşacak şekilde derinliğine gitmek ve 4 m. olmak üzere dip ve kenarları delikli ve en az 15 cm. lik kalaslardan yapılmış hava bacaları konulmalıdır.
Yığınlar içerisine bırakılacak demir süngülerle zaman zaman ve özellikle derinliklerindeki ısı artmaları kontrol edilmelidir.
Kömür açık havada stok yapılacaksa:
Taban genişliği en çok 4, yüksekliği 2 metre olmak üzere tabanı yerden üçgen prizma şeklinde yığılmalıdır.
Aynı alanda çok sayıda yığınlar yapılacaksa, yığınlar arasında 1-1,5 metrelik aralıklar olmalıdır.
Yığınlar etrafında küçük arklar açılarak, yağmur sularının burada toplanmaması sağlanmalı, yığınların tabandan ıslanması önlenmelidir.
Büyük stoklarda usulüne uygun şekilde havalandırma bacaları konmalıdır.
AHMET SERTKAN
YANGIN UZMANI
KAYNAKLAR
COWARD, H.F., 1957; "Research on spontaneous combustion in mines-a review",Londôn: Safety in
Mines Research Establishment, Ministry of Power, Research Report no, 142.
CUDMORE, J.F. ve SANDERS 1984; "Spontaneous combustion of coal, mine fires and interpretation
of analysis of mine gasses-a literature review", Australian Coal Idustry Research Laboratories, Report No. 84-10
EROĞLU, H.N. 1992; "Factors affecting the spontaneous combustion of coal, Johannesburg: Ph.D.Thesis, University of the Witwatersrand.
GOUWS, M.J., 1992; The spontaneous combustion of South African coal", Johannesburg: Ph D Thesis University of the Witwatersrand.
GÜNEY, M., 1968; "Oxidation and spontaneous combustion of coal-review of individual factors part I", Colliery Guardian, Jan, 26, pp. 138-146.
GÜNEY, M., 1971; "An adiabatic study of the influence of moisture on spontaneous heating of coal", C.I.M. Bulletin, March pp. 138-146.
HALDANE.J.B. ve MAKGILL, R.H., 1923; "The spontaneous combustion of hay", Fuel in Science and Practice, Dec. pp. 380-387.
Kömürün atmosfer ile teması sırasında havadan oksijen absorbe etmesiyle başlayan
ve oksitlenme ile devam eden, ortamda ısı birikimi ile açık alevli yangına kadar dönüşebilen olaya KENDİLİĞİNDEN YANMA denir.( SARAÇ 1992 )
Kömür Yangını ve Stok Şekilleri:
Kömürün kendiliğinden yanması, tüm kömür üreticisi ülkelerin karşılaştığı en önemli sorunlardan biridir. Bu konunun nedenini saptama çalışmaları daha önceki yüzyılda başlamıştır. Bu sorunun nedeni hakkında çeşitli kuramlar ileri sürülmüş olup bu kuramlar şu şekilde sıralanabilir:
- Pirit kuramı,
- Bakteri kuramı,
- Oksidasyon kuramı
- Nem kuramı.
Kömürün kendiliğinden yanmasına ait ilk resmi kayıtlara 1604 yılında Griff kömür madeninde rastlanmış olup (Morris; 1986), eski madenciler yeraltında göçüklerde oluşan yangın ve patlamaları olağanüstü nedenlere bağlamışlardır (Martin; 1986). Bu konuda tartışmaları ilk olarak başlatanlardan birisi Dr Plott'drr (Whittaker;1927). Dr Plott; 1686 yılındaki yayınında kendiliğinden yanmanın nedenlerinin fazla bilinmediğini belirtirken aynı zamanda yangın olaylarının meydana geldiği tipik çevre koşullarını tanımlamıştır. Dr Plott, kömürün kendiliğinden yanma nedenlerini açıklarken Dr Power'm gözlemlerine de değinmiştir. Dr Power, nemli havaya maruz kalan ya da su ile ıslanan piritin ısınmaya başlayacağını, eğer nemli bir yığın olarak bulunuyorsa kızgın hale geleceğini belirtmiştir. İngiltere'de Yorkshire'a komşu Ealand kasabasında Wilson adındaki bir kişinin vagonlar dolusu piriti bir ambarda sakladığını, ambarın çatısının akması sonucu yağmur suları ile ıslanan piritin içten içe yanarak daha sonra yangına dönüştüğünü ve kasaba halkının yangını söndürmek için telaşa kapıldığını ifade etmiştir. Dr.Plott, eğer pirit tek başına yanıyorsa bunun kömür ile karışınca daha kolaylıkla yanacağını ileri sürmüş ve Dr. Jordan'm belirttiğine göre bu tip kömür ile karışmış kömür yığınlarının (metal kömürler olarak adlandırılmış)Londra'da puddle rıhtımında ve New Castle'da yandığını belirtmiştir. Tüm bu gözlemler sonucu kömürün kendiliğinden yanması ile ilgili ilk bilimsel teori pirit kuramı olarak ortaya çıkmıştır. Bu kurama ek olarak daha sonra ileri sürülen diğer kuramlar ise şunlardır:
- bakteri kuramı,
- oksidasyon kuramı ve
- nem kuramı.
2. PİRİT KURAMI
Giriş bölümünde belirtildiği şekilde, Dr Power'rn gözlemleri doğrultusunda nem içeren piritin oksidasyonu kömürün kendiliğinden yanmasına katkıda bulunan bir etkendir. Yaklaşık 300 yıl boyunca piritin oksidasyonun en önemli etken olduğuna inanılmış ve 1848 yılında De La Beche ve Playfair'in yayınına kadar başka mekanizmalardan şüphe edilmemiştir (Coward, 1957). Coward, kömürün kendiliğinden yanması konusunda geniş bir kaynak taraması gerçekleştirmiş ve bu konu hakkındaki ilk araştırmalarla ilgilenen kişilere kaynak olmuş ve halen olmaktadır. Coward tarafından kendiliğinden yanma konusunda piritin önemini geçen yüzyıl sonlarında araştıran araştırmacılar ve elde ettikleri bulgular aşağıda gösterilmiştir (Gouws, 1992). Percy1866 Güney Staffordshire kömürlerinin kendiliğinden yanma eğilimlerinin yüksek fakat pirit içerilerinin düşük olduğunu belirtmiştir. Oksidasyonun kendiliğinden yanmaya etki ettiğine inanmış fakat pirit kuramını çürütememiştir. Liebig 1866 Pirit kuramını desteklemiş fakat bu konuda araştırma yapmamıştır. Richters 1870 Pirit kuramına karşı çıkmış ve yüksek pirit içerikli Upper Silesian kömürlerinin çok yavaş ısındığını, oksijen soğurmanın yanmaya neden olduğunu ileri sürmüştür. Fayol 1879 Pirit kuramını reddedip, en önemli nedenin oksijen soğrulması olduğunu öylemiştir.
Kimball 1879 Literatür derlemeleri sonucunda bir bölgede pirit derişiminin artması sonucu ısının da artabileceğini belirtmiştir.
Haedicke 1880 Kömür bünyesi tarafından soğrulan oksijenin kömür içindeki piritin yanmasına yardımcı olacağını ileri sürmüştür. Bu reaksiyonun kömür sıcaklığını yaklaşık 125°C artırma (Li ve Parr;1926) kapasitesine sahip olmasına karşın kömür yığınları tamamen izole edilemeyip ısı etrafa dağıtılmaktadır.
İnce taneli piritin %l0 oranında Bamesley taşkömürlerine eklenmesi sonucu 7 saat içinde kömür ısısının 10,6 °C artacağı Winmill tarafından ileri sürülmüştür. Bu konudaki yayınlar incelendiğinde kömürün kendiliğinden yanması konu sunda piritin ikinci derecede rol oynadığı ortaya çıkmaktadır. Aşağıdaki koşullar sağlanmaksızın piritin kömürün kendiliğinden yanmasına herhangi bir katkısı bulunmadığına inanılmaktadır:
İnce tane halinde bulunulması, ve çok miktarda olması. Yukarıda ekzotermik oksidasyon tepkimesi sonucu açığa çıkan ısı kömürün oksidasyon hızını da artırmaktadır.
3. BAKTERİ KURAMI
Bakteri kuramı, kömürün kendiliğinden yanması konusunda ileri sürülen bir diğer kuramdır. Bu kuram Coward (1957) ve Haldane ve Makgill (1923) tarafından incelenmiş olup elde edilen bulgular aşağıda gösterilmiştir.
Gaile 1910 Kömürün kendiliğinden yanmasını bakterinin direkt olarak etkilenmemekte olduğunu fakat başlangıç aşamasında önemli bir rol oynayabileceğini ileri sürmüştür.
Miehe 1911 Kuru otların kendiliğinden Yanmasının nedenini bakterilere bağlamıştır. Winmill 1915 Kömür tarafından soğrulan oksijen oranının azalmasının bakteri kuramı geçerli olması halinde artması gerektiğini belirtmiştir.
Graham 1915 Sterilize edilmiş kömür ile sterilize olmayan kömürün aynı oranda okside olduğunu bulmuş ve bakterilerin oksijen soğrulmasmda herhangi bir etki si olmadığına karar vermiştir.
Tideswell 1920 Bakterilerin geliştiği artan sıcaklıklarda karbondioksit oluşumunun arttığını fakat bakterilerin öldüğü 100°C'nin üzerinde karbondioksit oluşmadığını ortaya koymuştur.
Li ve Parr 1926 Bir Hindistan kömürün de, bakteri nedeniyle kömür içinde bulunan pirit oksidasyon oranının arttığından şüphe etmiştir. Pirit kuramı gibi bakteri kuramı da oksidasyon kuramına teslim olmuştur. Birçok kaynakta belirtilmesine rağmen bakteri etkisi kömürün kendiliğinden yanmasında yardımcı bir etken olarak bile kabul edilmemektedir.
4. OKSİDASYON KURAMI
Oksidasyon kurammdaki gelişmeler Coward (1957)ve Güney (1968) tarafından geniş bir şekilde incelenmiştir.
Bu gelişmeler aşağıda gösterilmiştir.
Richters 1868 Bir kuru kömür numunesinin 200 C'de açık havaya maruz kalması sonucu belli bir süre içinde ağırlığının bir miktar arttığını fakat 20 saat sonra ağırlığında düşüş olduğunu, ağırlık artışı süresince kömürün karbondioksit ve su verdiğini fakat büyük oranda oksijenin kömürün bünyesinde kaldığını belirtmiştir. Richters 1870 Termal olarak yalıtılmış ince taneli kömürün 12 gün havayla teması sonucu sıcaklığının 83°C artacağını ileri sürmüştür. Fayol 1879 Kömürün tutuşması havada ki oksijen ile kömür içindeki organik bileşimlerin reaksiyonuna bağlıdır. Açığa çıkan ısı miktarı mevcut fiziksel koşullara bağlıdır.
Lamplough ve Hill 1913 Normal sıcaklık ve basınç altında 1 mi oksijen başına 2,8 ile 3,8 kalori kömür tarafından üretilmektedir.
Winmill 1915 Üç deney de göstermiştir ki 1mi oksijen başına 2,1 cal. üketilmektedir.
Winmill 1915 100 gr numunenin 30°C sıcaklıkta 96 saat boyunca 300 mi oksijen soğrulması sonucu kömürün kendiliğinden yanma özelliğinin artacağını ileri sürmüştür. 200 ml'den az oksijen soğuran kömürlerde bu özelliğin az olacağını söylemiştir. Davis ve Byrne 1925 Pittsburgh kömürlerinin 40-100°C'de oksidasyonu sonucu 1 mi oksijen başına 2 kalori ısı açığa çıkmaktadır. Açığa çıkan ısının, Fayol'a göre, mevcut fiziksel şartlara bağlı olması sonucu Winmill, değişik tip kömürlerin soğurma oranlarındaki farklılığın kendiliğinden yanma eğilimini ortaya koyacağına dikkat çekmiştir.
5. NEM KURAMI
Kömürün sıcaklığının nem sebebi ile artması ile ilgili kaynaklarda iki mekanizmadan bahsedilmiş olup bunlar; kömürün ıslanması ile bir ısının açığa çıkması ve kömür oksidasyon tepkime hızının artışıdır (Wade, 1988). Nem kuramındaki gelişmeler aşağıda verilmiştir. Kraliyet Komitesi 1876 Nem, kömürün kendiliğinden yanmasını kolaylaştırmaktadır. Winmill 1916 Kuru kömür, yaş kömüre göre daha fazla oksijen soğurmaktadır. Davis ve Byrne 1926 Kömürleri kuru değil de nemli olarak depolamak daha iyidir, çünkü kömür gözeneklerinin nem ile dolu olması oksijenin fiziksel soğrulmasına engel olacaktır.
Rosin 1928 Kömür yığınlarında oluşan kendiliğinden yangınlar sık sık sıcak ve yağmurlu havalardan sonra meydana gelmektedir. Berkowitz ve Schein 1951 Islanma ile oluşan ısı kömürün kendiliğinden yanmasında önemli bir rol oynamaktadır. Petschuk ve Majewskaya 1954 Su basmış maden ocaklarındaki suyun derenajı sonrası kömürün kendiliğinden yanması ile ilgili olaylarda artış olduğunu bildirmiştir.
Burdrky 1956 Su basmış maden ocak larındaki suyun drenajı sonrası kömürün kendiliğinden yanması ile ilgili olaylarda artış olduğunu bildirmiştir. Bhattacharyya Hodges ve Hinsley 1969 Hava içindeki nemin artışı ısınmayı artırmaktadır. Kömür içindeki yanma riski azaltılabilir. Güney 1971 Oksidasyon ve su ile ıslanma nedeni ile oluşan sıcaklık artışı kendiliğinden yanmayı hızlandırmaktadır.
6. SONUÇ
Tüm bu kuramlar içinde oksidasyon kuramı birçok araştırmacı tarafından desteklenmiş ve kendiliğinden yanmanın sebebi olarak kabul görmüştür.Kömürün kendiliğinden yanmasının kömür bünyesinin oksidasyonu olduğuna inanılmış olup hızı sıcaklık ile doğru orantılıdır. Tüm kömürler oda sıcaklığında dahi az ya da çok oksitlenmekte olup, ıslanma ile oluşan ısı ve pirit içerikleri bu oksidasyonun artmasına
neden olan etkenlerdir. Bu etkenlerin katkısı ile kömür sıcaklığı ısınmanın çok daha hızlı olduğu ekzotermik reaksiyonun oluşacağı seviyeye çıkar ve yanmaya neden olur.
Kömürün kendiliğinden yanmasını etkileyen diğer yan etkenler olarak stok sahasında kömürlere etki eden güneş ışınlan, silolarda oluşan ısı yayılımı derin madenlerdeki jeotermal ısı gibi birçok etken sayılabilir. Diğer yandan bakteri etkisi, yer hareketleri ve ortamda tahta parçacıklarının bulunması gibi geçmişte destekleyici etkenler olarak kabul edilen bu etkenlerin yanmaya çok az ya da hiç etkisinin olmadığı ortaya konmuştur.
DİKKAT EDİLECEK HUSUSLAR:
Linyit Kömür yangını stoklama yanlışlarından ileri gelir. Linyit kömürü yağlı ve kaygan yüzeylidir. Birbirleri üzerinden kayarlarken sürtünme sonucu ısı artması ve statik elektriklenmeye neden olurlar.
Isınan kömürler gaz yaymaya başlar ve zamanla tutuşurlar.
Bina altlarında bu gazlar zehirli olduklarından yaşam için tehlike arz ederler.
Tutuşan kömürlerin söndürülmesi güçtür.
Tonlarca su sıkmanız dahi yangını söndürmeyecektir.
Yanan Kömürleri bulunduğu yerden dışarıya çıkarmak veya havalandırmak gerekir.
Linyit kömürü yöntemine uygun stoklandığı taktirde yangın tehlikesi ortadan kalkar.
Kömür kapalı yerde stok yapılacaksa:
Taban çapı en çok 3, yüksekliği 1,5 m. olabilecek biçimde piramitler şeklinde yapılmalı, yığınlar arasında 0,50 cm. aralık bulunmalıdır.
Kömürlük pencereleri açık bırakılmalı veya yoksa havlandırmayı sağlayacak başka tertibat yapılmalıdır.
Kömürlük su sızıntılarından veya doğal nemden korunmalıdır. Büyük stoklarda yığınların çeşitli yerlerine ve yığının üst kısmını aşacak şekilde derinliğine gitmek ve 4 m. olmak üzere dip ve kenarları delikli ve en az 15 cm. lik kalaslardan yapılmış hava bacaları konulmalıdır.
Yığınlar içerisine bırakılacak demir süngülerle zaman zaman ve özellikle derinliklerindeki ısı artmaları kontrol edilmelidir.
Kömür açık havada stok yapılacaksa:
Taban genişliği en çok 4, yüksekliği 2 metre olmak üzere tabanı yerden üçgen prizma şeklinde yığılmalıdır.
Aynı alanda çok sayıda yığınlar yapılacaksa, yığınlar arasında 1-1,5 metrelik aralıklar olmalıdır.
Yığınlar etrafında küçük arklar açılarak, yağmur sularının burada toplanmaması sağlanmalı, yığınların tabandan ıslanması önlenmelidir.
Büyük stoklarda usulüne uygun şekilde havalandırma bacaları konmalıdır.
AHMET SERTKAN
YANGIN UZMANI
KAYNAKLAR
COWARD, H.F., 1957; "Research on spontaneous combustion in mines-a review",Londôn: Safety in
Mines Research Establishment, Ministry of Power, Research Report no, 142.
CUDMORE, J.F. ve SANDERS 1984; "Spontaneous combustion of coal, mine fires and interpretation
of analysis of mine gasses-a literature review", Australian Coal Idustry Research Laboratories, Report No. 84-10
EROĞLU, H.N. 1992; "Factors affecting the spontaneous combustion of coal, Johannesburg: Ph.D.Thesis, University of the Witwatersrand.
GOUWS, M.J., 1992; The spontaneous combustion of South African coal", Johannesburg: Ph D Thesis University of the Witwatersrand.
GÜNEY, M., 1968; "Oxidation and spontaneous combustion of coal-review of individual factors part I", Colliery Guardian, Jan, 26, pp. 138-146.
GÜNEY, M., 1971; "An adiabatic study of the influence of moisture on spontaneous heating of coal", C.I.M. Bulletin, March pp. 138-146.
HALDANE.J.B. ve MAKGILL, R.H., 1923; "The spontaneous combustion of hay", Fuel in Science and Practice, Dec. pp. 380-387.
