Patlayıcıyla Yapı Yıkımlarında Kullanılan Ateşleme Sistemleri

Patlayıcıyla yapılan yıkım çalışmalarında ateşleme sisteminin seçimi ve kullanılması en kritik işlemlerden birisidir. Ateşleme sisteminin seçilmesinde etkin olan birçok parametre vardır. Patlayıcıyla yapı yıkımında, elektrikli gecikmeli kapsüller maliyetlerinin düşük olmasından dolayı elektriksiz kapsüllere göre daha fazla tercih edilmektedir. Ancak elektriksiz (NONEL) kapsüller yapı patlatmalarında, maliyeti yükseltmelerine rağmen güvenlik ve kullanılabilirlik açısından çok daha iyi sonuçlar vermektedir [6,15].

Patlayıcılarla yapı yıkımındaki en önemli işlemlerden biriside yapının uygun bölgelerine yerleştirilen patlayıcıların belli zaman aralıklarıyla patlatılması ile yapının stabilitesinin bozularak mekanizma durumuna getirilmesidir. Bu durumun sağlanması için gecikme aralıklarının en uygun biçimde düzenlenmesi gerekmektedir. Aksi halde yapının istenilen şekilde devrilmesi veya çökmesi sağlanamaz ve eskisinden daha tehlike yaratan durumlar ortaya çıkabilir.

3.4.1. Elektrikli Ateşleme Sistemleri

Patlayıcıyla yapılan yıkımlarda kullanılan dinamitler gibi yüksek hassasiyetli patlayıcıları ateşlemek için önemli miktarda enerjiye gerek vardır. Bunun için, bir dış enerji kaynağı ile kolayca ateşlenebilir bir kapsül veya detonatör ile ateşleme yapılmaktadır. Deliklerdeki patlayıcıları, istenilen zamanda ve milisaniye

mertebesinde aralıklar ile patlatabilmek için elektrikli kapsüller kullanılmaya başlanmıştır (Şekil 3.3) [12].

Şekil 3.3 : Patlatmalı Yapı Yıkımlarında Kullanılan Kapsül Örnekleri

Elektrikli kapsüllerde en önemli nokta kapsülün elektrik direncidir. Bunun dört önemli nedeni vardır.

• Planlama yaparken, devrede manyeto kapasitesinin üzerinde kapsül bulundurulması ateşin kesilmesine neden olur. Uygulamasa manyeto kapasitesinin %80’inin geçilmemesine dikkat edilmelidir.

• Bir iş yerinde her zaman bulunabilen telsiz gibi cihazların yarattığı manyetik alanlardan veya atmosferik şartlardan(yıldırım) etkilenerek kaza patlamalarına yol açabilir.

• Aynı seri devrelerde aynı direnç grubundan kapsüller kullanılmalıdır, aksi takdirde ateşin kesme olasılığı çok yüksektir.

• Paralel devrelerde iki devrenin dirençleri toplamı aynı olmalıdır. Elektrik akımı bir kol üzerinden kısa devre yapabilir.

Elektrikli kapsüllerin gecikmesiz ve gecikmeli olmak üzere iki türü vardır [9] . Gecikmesiz elektrikli kapsüller

Gecikmesiz elektrikli kapsüllerde ateşleme elektrik direnci tarafından ısıtılan bir kibrit başı tarafından sağlanmaktadır. Kibrit başı birincil şarjı, o da ana şarjı ateşler ve patlama için gerekli enerji elde edilir (Şekil 3.4).

ELEKTRİK KABLOSU TAPA KIVILCIM GÜVENLİK AÇIKLIĞI ANTİSTATİK KAPLAMA BİRİNCİL ŞARJ ATEŞLEME BAŞI ANA ŞARJ ALÜMİNYÜM veya BAKIR KORUMA

Şekil 3.4 : Gecikmesiz Elektrikli Kapsül Kesiti

Gecikmeli elektrikli kapsüller

Gecikmeli elektrik kapsüller, deliklerin aynı anda ateşlenmesini fakat aynı anda patlamamasını sağlayan kapsüllerdir. Gecikmeli elektrikli kapsüller de gecikmesiz kapsüller gibi elektrik direncinin ısıttığı kibrit başı tarafından ateşlenir. Buradaki fark bu kapsüllerde kibrit başı ile birincil şarj arasında gecikmeyi sağlayan, boyu gecikme aralığına göre değişen bir geciktirme elemanının bulunmasıdır. Bu geciktirme elemanı, oksijen taşıyıcı maddelerle çok iyi dağılmış metallerden ibarettir ve hemen hemen hiç gaz çıkarmadan yanar. Yanma süreleri belli olan bu özel maddeler çok hassas olarak kesilir ve gecikme aralıkları sağlanır (Şekil 3.5)(Şekil 3.6) [2].

GEÇİKME ELEMANI ALÜMİNYÜM veya BAKIR KORUMA ANA ŞARJ ATEŞLEME BAŞI BİRİNCİL ŞARJ ANTİSTATİK KAPLAMA KIVILCIM GÜVENLİK AÇIKLIĞI TAPA ELEKTRİK KABLOSU

Şekil 3.6 : Gecikmeli Elektrikli Kapsüller

Gecikmeli kapsüller kısa gecikmeli ve uzun gecikmeli olarak iki sınıfa ayrılmaktadır; • Kısa gecikmeli kapsüllerde gecikme periyodu 8–50 ms arasında değişir. Bu kapsüller yapı patlatma işlerinde en yaygın kullanılan kapsüllerdir.

• Uzun gecikmeli kapsüller ise çoğunlukla madencilik amaçlı patlatmalarda kullanılmakta olup gecikme periyodu 200–500 ms arasındadır.

Elektrikli kapsüller statik elektrik yükünden etkilenebilmektedir. Bu yüzden özel önlemler alınmalıdır. Özellikle bu kapsüllerin kullanıldığı yapı patlatmalarının gök gürültülü ve şimşek üreten havalarda yapılmaması istenir. Yapı yıkımlarında gecikmeli kapsüllerin kullanımının bir diğer sakıncalı yönü ise, ilk patlayan deliklerden fırlayan parçaların, patlamamış olan diğer deliklerdeki kapsülleri telleri ile birlikte dinamitin içinden çekmesidir. Böyle durumlarda kapsülsüz kalan dinamitler patlamamış olarak delik içerisinde kalabilmekte ve tehlikeli durumlara yol açabilmektedir. Bu yüzden özellikle yapı patlatmalarında kullanılan gecikmeli kapsüllerin çok titiz bir şekilde uygun gecikme sırasında yapıya döşenmesi istenmektedir [16].

3.4.2. Elektriksiz Ateşleme Sistemleri (NONEL)

Patlayıcılarla yapı yıkımlarında, son zamanlarda elektrikli kapsüllerin kazalara ve ateşleme düzeneğinde arızalara yol açmasından dolayı elektriksiz kapsüllerin kullanımını gündeme gelmiştir. Ancak maliyetlerinin diğer kapsül türüne göre oldukça yüksek olması nedeniyle sınırlı olarak çok özel konumlara sahip yapıların patlatılmasında kullanılmaktadır.

Bu kapsüllerde ateşleme ince bir plastik tüp içerisinde yol alan alev ile gerçekleşir. Bunu sağlamak için uygun kalite ve çaptaki plastik tüpün iç duvarı özel bir patlayıcı

madde ile kaplanır. Bu patlayıcı madde kapsül şokuna duyarlıdır, sürtünme ve ateş ile patlamaz. Sadece bir kapsülün şokuna duyarlıdır. Patlatıldığı zaman şok dalgası 1600–2000 m/s’lik hızla ilerler ve elektriksiz kapsülün gecikme elemanını ateşler [15].

Bu kapsüllerde gecikme düzenlemesi yüzeyde yapılır. Gecikme elemanlarının yüzeyde yapılması, arızaların ve düzeltmelerin her an yapılabilmesini mümkün kılar. Elektrikli kapsüllerde lağımlar doldurulduktan sonra düzeltme yapılması ve hataların düzeltilmesi çok zordur.

NONEL kapsüller, üzerlerine bağlanan elektrikli kapsüller yardımıyla ve adi kapsüller ile bir noktadan ateşlenebilirler. Bu kapsüllerin başlıca avntajları; şok dalgasının tüp içinde ilerlemesi, içinden geçtiği yemlemeye duyarlı, patlayıcıda ayrışmaya ve yanal(kısmen) ateşlemeye neden olmaması ve patlayıcı malzeme üzerinde bozucu bir etkisinin olmayışıdır (Şekil 3.7).

NONEL TÜP TAPA BİRİNCİL ŞARJ ANA ŞARJ ALÜMİNYÜM veya BAKIR KORUMA GEÇİKME ELEMANI

Şekil 3.7 : NONEL Kapsül 3.4.3. İnfilaklı Fitil

İnfilaklı fitil, ortada kuvvetli bir patlayıcı olan PETN çekirdek, etrafında kopmaya karşı dayanıklılık vermek üzere yerleştirilen tekstil bir katman ve en dışta neme karşı koruyucu naylon bir kılıftan oluşmaktadır. İnfilaklı fitiller adi kapsül yardımı ile patlatılabilir.

Büyük çaplı patlatmalarda iş yeri güvenliği ve çok sayıda gecikme aralığı kullanmak için infilaklı fitiller uygun ateşleme sistemidir. Bu fitil kullanımının getirdiği en büyük yarar, sonsuz gecikme aralığı sağlamasıdır. Elektrikli kapsül üreticileri gecikme aralıklarını 20 numaraya kadar yaparlar. Daha fazla sayıda gecikmeye ihtiyaç duyulduğunda sorunlar çıkmaya başlamaktadır. Buna karşın bazen çevrede

minimum zemin titreşimi oluşması açısından, 20’den fazla gecikme aralığına gerek duyulabilir. Bu sorun infilaklı fitil ve gecikme elemanları ile rahatça çözülmektedir. İnfilaklı fitil sulu ortamlarda kullanılabilir fakat ateşlenecek yerin kuru kalması gerekir. Islandığında yavaş yavaş patlama gücünü kaybeder. Bu fitiller elektrik, ateş ve düşük seviyedeki darbelere duyarlı değildir. Fitilin gecikme aralıkları yüzeyde bağlanan gecikme röleleri ile sağlanır. Kullanım sırasında ancak gecikme elemanları ve kapsül bağlantısı yapıldıktan sonra tehlike başlar. İnfilaklı fitiller birbirine düğümlenerek veya bantlanarak eklenir. Bu tür patlayıcılar içlerinden geçtikleri şarja etkileri olmadıkları ve havada şok dalgası oluşturmadıkları için tercih edilirler.

3.5. Patlayıcıyla Yapı Yıkımında Kullanılan Ateşleme Kaynakları