Buhar Kazanı Neden Patlar ?

1. Kazanı Susuz Kalması ve Patlaması

Kazanlarda yaşanabilecek en şiddetli patlama, kazanın susuz kalması sonucu meydana gelir. Bu tür bir tehlikenin önüne geçmek için su seviye kontrol sisteminin doğru çalışması hayati öneme sahiptir. Ancak su seviye kontrol cihazında bir arıza yaşanırsa veya emniyet sistemleri devre dışı kalırsa, kazandaki su seviyesi giderek düşer ve nihayetinde tamamen tükenir.

Kazan içerisinde su kalmadığında, kazanın gövde sacı aşırı ısınmaya başlar ve sıcaklıklar 1000-1300°C gibi tehlikeli seviyelere ulaşır. Bu sıcaklıkta metalin kristal yapısı hızla bozulur, akma sınırına gelir ve yapısal bütünlüğünü tamamen kaybeder. Böyle bir durumda, eğer arızalı su seviye kontrol sistemi tekrar devreye girer veya operatör manuel olarak kazana su basarsa, kızgın yüzeyle aniden temas eden su devasa bir patlamaya yol açar. Bu patlama, çevrede büyük yıkımlara sebep olur ve ciddi can kayıplarıyla sonuçlanabilir.

Peki, neden kızgın yüzeyle su temas ettiğinde böylesine büyük bir patlama gerçekleşir?

Bu konuda iki ana teori bulunmaktadır:

1. 1. Ani Buharlaşma ve Basınç Artışı: Kızgın yüzeye temas eden su, anında buharlaşarak hacminin 1500 katına çıkar. Bu ani hacim genişlemesi ve basınç artışı, kazanın parçalanmasına ve büyük bir patlamaya yol açar.
   2. Termal Ayrışma ve Hidrojen Patlaması: Bir diğer teoriye göre, su kızgın yüzeye temas ettiğinde, bileşenlerine ayrışma süreci başlar. Su, iki hidrojen ve bir oksijen atomundan (H₂O) oluşur. Genelde suyun ayrıştırılması, elektroliz yöntemiyle bilinse de, suyun termal olarak ayrışması da mümkündür ve bu süreç yaklaşık 2000°C’de gerçekleşir. Kazanın patlama anında, su bu ayrışma sıcaklığına ulaşamasa da, kızgın yüzeyle ani temas sonucu meydana gelen buharlaşma, yüksek basınç oluşturur. Bu yüksek basınç ve sıcaklık, suyun termal ayrışma eğilimini artırır.  Kızgın yüzeye temas eden su, hidrojen ve oksijen atomlarına ayrışır. Hidrojen, oldukça patlayıcı bir gazken; oksijen, yakıcı bir gazdır. Bu iki gazın yüksek sıcaklık ve basınç altında birleşmesi, kazanın adeta bir hidrojen bombası gibi patlamasına neden olur

Buhar kazanları, yalnızca belirli basınç limitleri içinde güvenli bir şekilde çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Ancak, basınç tahliye vanalarının arızalanması, operatör hataları veya basınç kontrol sistemlerindeki herhangi bir sorun, kazanda ani ve tehlikeli basınç artışlarına yol açabilir. Bu gibi durumlar, kazan içinde basınç birikmesine neden olur ve aşırı basınç, sadece kazanı değil, tesisatı ve işletme içerisindeki makineleri bile patlatabilecek bir tehlike yaratabilir.

Brülörlerde veya yakıt sistemlerinde meydana gelen arızalar, yalnızca kazanın patlamasına yol açmakla kalmaz, aynı zamanda tesis genelinde ciddi bir gaz sızıntısı riskini de beraberinde getirir. İlk patlama, başlı başına büyük bir tehdit oluştururken, bu durum ikinci bir patlamaya ve hatta yangın riskine neden olabilir. Yakıt kaynaklı patlamalar, sadece makineleri değil, aynı zamanda çalışanları ve çevredeki diğer insanları da tehlikeye atar. Bu tür patlamalar, ciddi maddi hasara yol açarken, insan sağlığı ve güvenliği üzerinde de büyük riskler doğurur.

Bu tür kazaların önlenmesi için düzenli bakım, kapsamlı güvenlik denetimleri ve etkili acil durum planlarının uygulanması hayati önem taşır.