A case study work on self heating and explosion risks of coal cargo in marine transportation
Deniz taşımacılığında dökme kömür yükünün yanma ve patlama riski üzerine bir vaka analizi
- Tez No: 725623
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMRE AKYÜZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Denizcilik, Marine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Deniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Deniz Ulaştırma Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
İnsan ırkının, sera gazı etkilerini azaltabilmek için fosil yakıtların tüketimini azaltma çabalarına rağmen küresel kömür tüketimi halen artmakta, yeni madenler bulunmakta ve hizmete alınmaktadır. Dolayısı ile, kendiliğinden ısınma-kızışma ve patlayıcı gaz açığa çıkarma riski bakımından karakteristik özellikleri henüz bilinmeyen yeni kömür tiplerinin çıkarıldığı yeni madenler devreye alınmakta, gemilerle yeni ve farklı karakteristiklerde kömür türleri taşınmaktadır. Dünyadaki pekçok liman veya bölge için kömür eksperlerindeki geçmiş bilgi ve tecrübelere dayalı kömür karakteristikleri bulunmakta ve ihtiyaç halinde tavsilerini bu bilgileri de göz önünde bulundurarak vermektedirler. Hatta limanlardaki yük sahipleri de gemilere verdikleri deklarasyonlarda, geçmiş seferlerde elde edilen gözlemlere dayalı bilgiler kullanmaktadır. Fakat, yeni madenlerin devreye alınması, daha önce gözlemlenmemiş yüklerin taşınması, kızışma ve patlama gibi riskler için geçmiş tecrübeler bulunmadan veya az miktarda sahip olan tecrübelerle deniz taşımacılığının yapılması şeklinde sonuçlar doğurmaktadır. Tabii ki kızışma ve patlama, kömür yükü taşımacılığının yegane riskleri değildir, ancak diğer riskler bu çalışmada ele alınmayacaktır. Denizcilik endüstrisinin en temel kural koyucu mercii, (IMO) Uluslararası Denizcilik Örgütü'dür ve IMO'nun kömür yükünden kaynaklı riskleri azaltmak için elinde bulundurduğu en temel enstrüman ise Uluslararası Denizcilik Katı Dökme Yük Kodu (IMSBC Code)'dur. Kod, katı yükleri üç ana gruba ayırır. Bu gruplar; Grup-A, Grup-B ve Grup-C şeklindedir. Grup-A yükleri, içerisindeki nem miktarına bağlı olarak sıvılaşma tehlikesi olan yükleri içerir. Kömür yükü 15.06.2017 tarihinde kabul edilen IMO-Karar MSC.426(98) ile ve de sıvılaşabildiği için Grup-A olarak da sınıflandırılmaktadır, ancak bu çalışmanın amacı kömür yükünün yanma ve patlamasına sebep olabilecek kimyasal tehlikelerini incelemek olduğu için izleyen bölümlerde sıvılaşma özelliği anılmayacaktır. Grup-B yükleri, kimyasal tehlikeler arzeder ve bu gruba dahil olan kömür yükünün yanıcı kimyasal gaz tehlikeleri bu tezin temel konusu olarak kabul edilmiştir. Kömür yükünün kimyasal/gaz tehlikelerine karşı alınacak önlemleri içeren kurallarda kod'un Ek-1 kısmında bulunmaktadır. Grup-C yükleri, Grup-A'da belirtilen sıvılaşma tehlikesi ve de Grup-B'de belirtilen kimyasal tehlikelere sahip olmayan ancak diğer tehlikeler barındırabilecek diğer yükleri temsil eder. Tezimizin konusu olan kömür yükünün Grup-B kapsamındaki tehlikeli özellikleri olarak; hem açığa çıkardığı gazlar sebebi ile bulunduğu mahaldeki atmosferin canlıların solunumu için tehlikeli hale getirmesi, hem açığa çıkardığı bazı gazlardan ve kendi kimyasal özelliğinden dolayı yangın ve patlama riski arzetmesi, hem de korozif özellikte olması sebebi ile bulunduğu mahal, iştirakli ekipmanlar ve canlılara bu bağlamda zarar verebilme potansiyelini sayabiliriz. Kömür yükünün taşıdığı tüm bu riskler içerisinden, yangın/kızışma ve patlamaya sebep olabilme potansiyeli, bu çalışmanın konusu olarak ele alınacaktır. Bu riskler sadece emniyete karşı tehlike potansiyeline sahip olmakla kalmamaktadır, gemi ve insanlara zarar vermeden ticari faaliyetleri ciddi şekilde zarara uğratabilmektedir. Bahsekonu risklerle mücadele için mevcut olan ve yukarıda anılan IMO enstrümanı olan IMSBC Kod'a rağmen Kaptan'ların kömür yükünün kimyasal riskleri ile nasıl başa çıkalacağı konusunda hala zorlandığı görülmektedir. Bu risklerden kaynaklı olarak yaşanmış pek çok vaka'da can ve mal kayıpları olmuş, ticari tazmin konusunda hatırısayılır meblağlarda ve sayıda olay yaşanmıştır ve yaşanmaktadır. Deniz sigortacılığı, kömür yükü hadiseleri ile yaşanan olayların tazminlerini sağlamak durumunda olduğu için, bu konuda sektörün en çok etkilenen paydaşları olarak P&I Klüpleri gösterebiliriz. Bundan dolayıdır ki, tezimizin konusu olan riskler için en çok bu sigorta şirketleri tarafından çalışmalar yürütülmekte, bültenler, sirküler yayınlanarak denizcilik firmaları ve denizciler için bilgi hatırlatma / tazeleme çalışmaları gerçekleştirilmektedir. Denizcilikte uluslararası kural koyucu organizayon olan IMO'nun yayımladığı IMSBC Code, SOLAS (International Convention for the Safety of Life at Sea) Konvansiyonu ve IMDG Kod (International Maritime Dangerous Goods Code) gibi diğer kodlar ile kömür yükü ve diğer yükler için hem taşıyan'a hem de yükleten'e bazı sorumluluklar yüklenerek emniyetli taşımaya katkıda bulunulmaktadır. Bu sorumluluklar içerisinde yükleten'e ait en temel olanlar ise şüphesiz sorunsuz yük sağlamak ve bu yükle ilgili Kaptan'a yeterli/doğru bilgi sunmaktır. Yükleten bunları sağladıktan sonra, gemi personeli de almak zorunda olduğu eğitimler, gemide bulunması gerekli yayınlar ve tecrübeleri ile yükü emniyetli taşıma konusunda yapılması gerekenleri en profesyonelce gerçekleştirecektir. Gemilerin fiziksel yapıları ile ilgili zorunlu gereksinimler de benzer şekilde sağlanarak, riski azaltma konusundaki bileşenler tamamlanıp kazaların önüne geçilmesi hedeflenmektedir. Kazaları önlemedeki bileşenlerden gemi ve donanımlarının fiziksel yapılarının dizaynı konusunda insanoğlu önemli gelişmeler katetmiştir ve teknolojinin ilerlemesi ile bu konuya halen katkı sağlanmaktadır. Gemilerin fiziksel inşaası ve dizaynı konusundaki denet rejiminin çok sıkı olması münasebeti ile kömür yükü hakkında yaşanan hadiseler içerisinde gemi dizaynı kaynaklı olanların sayısı diğerlerine göre oldukça azdır. Ancak yükletenin sağlamakla yükümlü olduğu sorunsuz yük, doğru ve eksiksiz bilgi ile deniz personelinin sefer boyunca yapması gerekenler konularındaki denet rejimleri halen yeterli seviyede değildir. Yaşanan hadiselerde, bu konulardaki eksiklikler analiz dahi yapmadan gözlemlenebilmektedir. Yukarıdaki bilgiler ve hedefler ışığında,“Bulanık Mantık Yaklaşımı ile Hata Ağacı Analizi”metodu kullanarak bir vaka analizi yaklaşımı ile, Kaptanlara, gemideki temsilcilerine ve işletme temsilcilerine ek bir ışık tutarak, kömür taşımacılığının daha emniyetli şekilde yönetilmesine katkı sağlanması hedeflenmektedir.“Bulanık Mantık Yaklaşımı ile Hata Ağacı Analizi”metodunda yangın/kızışma ve patlama riskleri için oluşturulan hata ağacı vasıtasıyla temel hatalar belirlenerek uzman görüşleri ile bu olayların, dolayısı ile de tepe olayın olasılıkları değerlendirilecek, akabinde örnek vakalar ele alınarak sektördeki eksikler belirlenerek bunlara karşı çözüm önerileri sunulacaktır. Neticede bu tez, denizcilik emniyeti araştırmacıları ve deniz profesyonellerine kömür yükünü yükleme öncesi ve taşıma esnasındaki potansiyel risklerin azaltılması için katkıda bulunacaktır. Buna uygun olarak da geliştirme tavsiyeleri sunulacaktır. Tez çalışmasının çıktıları; P&I Kulüpleri, eğitim kurumları, denizciler ve enstitüler gibi denizcilik paydaşlarına kömür yükü ile ilgili tehlikelerin farkındalığının artırılmasında destek olacaktır. İnanıyorum ki bu çıktılar, IMSBC Code'a da kömür yükünün gaz salınımları ve kızışma tehlikelerine karşı oluşturulmuş kurallarda veya açıklamalarda gelişim sağlayacak şekilde katkı sunacaktır.
Özet (Çeviri)
Despite human being's efforts on reducing consumption of fossil fuels for the green hause gas effect reduction purpose, coal consumption is still increasing. New mines are being discovered and put in service. So, production and maritime transportation of unknown coal types by means of self-heating and explosive gas emitting characteristics rises with new mines and new coal types having different characteristics. For the lots of ports and areas all over the world, coal experts having knowledge of coal cargo characteristics derived form historical information and experiences and they provide their advice based on such information on hand in case of need. In fact, the shippers at ports are using the past experiences of the coal cargo shipped from their mines in the cargo information being provided to the Masters prior to loading. However, putting new mines in service and loading new coal parcels which were not shipped before, result with transportation of the cargo with shortage on self-heating and explosive gas emitting characteristics knowledge prior to loading. Of course, the heat and explosion are not the only risks of coal carriage by sea, but we will not evaluate the other risks in this thesis. The main rule maker of the maritime industry is the IMO and the main instrument of the IMO on coal cargo risk mitigation is the IMSBC Code. This instrument categorises the solid bulk cargoes being transported by sea into three groups according to the dangers posed. The groups are called as Group-A, Group-B and Group-C. Group-A cargoes has liquefaction danger depending moisture content of the parcels being transported by vessels. The coal cargo may also have characteristics of Group-A containing liquefaction risk, and it is added to the IMSBC Code by IMO-MSC Resolution MSC.426(98) which adopted on 15th June, 2017 but the liquefaction risk will not be mentioned in the thesis anymore. Group-B cargoes composes chemical danger where the main topic of this thesis included. Regulatory guidances for the coal's chemical danger mitigation can be found in this part of the IMSBC Code. Group-C cargoes are neither liable to liquefy (Group A) nor to possess chemical hazards (Group B), but can possess other dangers than stated ones in Group-A and Group-B. The topic of the thesis is being included in Group-B cargo of coal and its dangers being taken into account in the code under this group are; making the atmoshphere dangerous for livings by emitting or depleting the gases, emitting chemical gasses which may cause fire and explosion and composing corrosive chemical dangers to the compartment stowed in, related equipments and livings consequently. Among all such dangers that coal may compose, the potential for causing self-heat/fire and explosion due to the gas emissions will be the topic of this study. Such risks will not constitute potentials only against safety of life and vessel, but may harm the commercial issues seriously with or without harming the safety of life and vessel. Despite having above mentioned IMO instrument, it is being observed that, Masters are still struggling to make proper decisions on how to evaluate and mitigate chemical risks of the coal cargo. The risks exist not only against to maritime safey, but also to the maritime commerce. Lots of fatalities and damages to property occurred in the incidents caused by such risks, huge amounts and numbers of claims arisen in the past. These claims, unfortunately still being rised in the industry. Marine insurance is to recover the claims arisen after coal cargo incidents, so we may accept that the P&I clubs are being the most affected stake holders in maritime business by means of recovering the costs. As a result, the risks constituting the topic of our study, are mostly being researched by insurance companies and bulletins, circulars are being published as reminder / refresher to maritime management companies ans seafafrers as well. The IMSBC Code, The SOLAS Convention (International Convention for the Safety of Life at Sea), The IMDG Code (International Maritime Dangerous Goods Code) and some others published by the international maritime rule maker body, The IMO, contributes to safety of maritime carriage by enforcing some responsibilities both to shipper and carrier. The core responsilities assigned to the shipper are to provide sound cargo and correct/proper cargo information providing to Master. Seafarers will apply the professional diligence to cargo with the training taken by them, the guidance of publications on board and their experiences after obtaining cargo information. The physical construction and design of the vessels are being completed under similar requirements. Eventually, the risk mitigation components are being built with all aspects mentioned above and the incidents might be prevented if all completed successfully. Human being has made significant progress in the design of the physical stcructures of the ship and its equipment. This is one of the components in preventing accidents, and with technological developments the contribution is still increasing. Since, the inspection regime on the physical construction and design of the ships is very strict, the number of incidents with coal carriage caused by inadequate ship design and physical condition are quite low compared to the other factors. However, the inspection regimes on the issues of sound cargo, correct and proper cargo information, and seafarer's due diligence during voyage are still not at the desired level. The defects on those issues can be observed even not making any analysis of the incidents being occurred. Based on above info and the purpose of providing clarification, this thesis will perform a case study approach by use of“Fuzzy Fault Tree Analysis”method and will try to provide an additional light for the Masters, their representatives on board and managing company representatives to manage safer coal transports by vessels. In the Fuzzy Fault Tree Analysis method, the fault tree constructed for self-heating and explosion risks will be used to determine base events/faults and their possibilities will be defined by expert judgements. Then, sample cases will be evaluated to determine sector inadequacies and proposals will be provided to overcome them. As a conclusion, the thesis will contribute maritime safety researchers and maritime professionals for minimizing potential risks before loading and during transport of coal cargoes on-board ships. Accordingly, improvement advice will we provided, the outcomes of the thesis will be presented to maritime stakeholders such as P&I Clubs, training bodies, seafarers, and institutions to enhance safety knowledge on the gas emission and self-heating dangers of coal. I believe, the findings of this study will provide contribution to IMSBC Code with respect to its guidelines on the coal cargo gas emissions and self-heating precautions & guidances.
Benzer Tezler
- Le bonheur le travail et les choix dans l'ethique
Etikte mutluluk iş ve seçimler
YILDIZ GÜL HACIEVLİYAGİL CÜCELOĞLU
- Immersion cooling of suspended and coated nano-phosphor particles for extending the limits of optical extraction of light emitting diodes
Işık yayan diotların (LED) optik ışınmalarındaki engellerin azaltılması ve optik verimin artırılması için askılı ve kaplamalı nano-fosfor parçacıklı yeni kaplama ve sıvı soğutma tekniklerinin kıyaslanması
ENES TAMDOĞAN
Doktora
İngilizce
2017
Makine MühendisliğiÖzyeğin ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ARIK
- Güneş enerjili aktif ısıtma sistemlerinin incelenmesi, projelendirilmesi ve modellenmesi
Başlık çevirisi yok
ENİS ÜMİT ARIKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT TUNÇ
- Sıcak-kuru iklim bölgelerinde enerji korunumu-yerleşme dokusu-form etkileşimi:Geleneksel Diyarbakır evleri örneği
Energy conservation-settlement pattern–form interaction in hot-arid climate zone:Traditional Diyarbakır houses
İDİL ERDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜL KOÇLAR ORAL
- Benzin ve metanol yakıtlı bazı ateşlemeli motorlarda performans ve emisyon karakteristiklerinin incelenmesi
Başlık çevirisi yok
İBRAHİM KORKMAZ
