TTK ÜZÜLMEZ MÜESSESESİ AYAK İŞYERLERİNDE SOLUNABİLİR TOZ YOĞUNLUKLARININ VE KUVARS İÇERİKLERİNİN ARAŞTIRILMASI

Study of the Respirable Dust Concentration in the Coal Faces of Üzülmez Colliery, TTK
Ertunç Çevikler
TTK Üzülmez Müessesesi, Zonguldak
İlknur Erol
ZKÜ Mühendislik Fakültesi, Zonguldak
Suphi Ural
ÇÜ Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi, Adana
ÖZET: Bu çalışmada; TTK Üzülmez Müessesesi Kurul, Acun, Piriç ve Taban Acılık damarlarındaki ayak işyerlerinde solunabilir toz yoğunlukları ve kuvars içerikleri [...]

Study of the Respirable Dust Concentration in the Coal Faces of Üzülmez Colliery, TTK

Ertunç Çevikler

TTK Üzülmez Müessesesi, Zonguldak

İlknur Erol

ZKÜ Mühendislik Fakültesi, Zonguldak

Suphi Ural

ÇÜ Mühendislik ve Mimarlık Fakültesi, Adana

ÖZET: Bu çalışmada; TTK Üzülmez Müessesesi Kurul, Acun, Piriç ve Taban Acılık damarlarındaki ayak işyerlerinde solunabilir toz yoğunlukları ve kuvars içerikleri ölçülerek risk dereceleri belirlenmiştir. Toz örnekleme çalışmalarında MRE 113A gravimetrik toz ölçer kullanılmıştır. Zonguldak Karaelmas Üniversitesi ve TTK İş Güvenliği Eğitim Daire Başkanlığı’ndaki Ar-Ge Laboratuar’ında toz yoğunluğu ve kuvars analizleri Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi Yöntemi (FTIR) ile gerçekleştirilmiştir.

Kurul ve Acun damarlarındaki ayak işyerlerinde saptanmış olan toz yoğunlukları ve kuvars içerikleri Eşik Sınır Değerlerinin üstünde ve Toz yönetmeliğinde yer alan III. risk seviyesindedir.

ABSTRACT: In this study, respirable dust concentration and quartz contents in the Acun, Kurul, Piriç and Taban Acılık coal faces of TTK Üzülmez Colliery were measured. Risk levels of these coal faces were also determined. MRE 113A gravimetric dust sampler has been used for dust measurements and ash and quartz contents of the samples have been analysed in ZKÜ and R&D laboratories of the Head of Occupational Safety &Training in TTK using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) technique.

Dust concentrations and quartz contents of the samples obtained from Kurul and Acun coal faces are over the TWA and at the III. risk level according to the Turkish regulations.


1      GİRİŞ

Madencilikte hazırlık, üretim, doldurma, boşaltma, kırma, eleme ve nakliye işlemleri sırasında arazi yapısına ve uygulanan üretim tekniğine bağlı olarak tozlar oluşmaktadır. Cisimlerin parçalanmaları, kırılmaları ve ezilmeleri sırasında o cismin özelliklerini taşıyan küçük parçacıklar oluşur. Bu parçacıklar toz diye adlandırılır (Karaçelebi, 1980).

Kömür ocaklarında çeşitli tozlar oluşmaktadır. Bu tozları uzun süre soluyan kişilerde çeşitli akciğer hastalıkları görülmektedir. Tozların neden olduğu meslek hastalıklarına “pnömokonyoz” denir. Pnömokonyoza neden olan tozlar “inorganik” (demir tozu, silistozu, kömür tozu, vb.) ve “organik” (pamuk tozu, şeker kamışı tozu, kümes hayvanlarının tüyleri, bazı mikroorganizmalar vs.) olmak üzere iki ana gruba ayrılmaktadır (Bilir ve Yıldız, 2004).

Pnömokonyoz hastalığı, tüm ülkelerde olduğu gibi ülkemizde de en önemli meslek hastalıklarının başında gelmektedir. Pnömokonyoz akciğerlerde görülen lekelere göre sınıflandırılmaktadır ve hastalığı tedavi edecek bir yöntem yoktur. Hastalığın ilk devrelerinde 2 mm’den küçük olan lekeler, önlem alınmadığında büyümekte ve sonuçta akciğerin büyük bir bölümünü kaplayarak son derecede ciddi sağlık problemleri yaratmaktadır. Tozların büyüklüğü, akciğer alveollerine kadar ulaşması açısından önem taşımaktadır. Çapı 0,5 μ’dan daha küçük tozlar alveol içinde havada asılı olarak kalırlar ve solunumla geri atılırlar. Genellikle çapı 5–10 μ olan tozlar solunum yollarına girdikleri halde alveollere kadar ulaşamazlar, üst solunum sistemi tarafından tutulur ve geri atılırlar. Çapı 0,5–5 μ arasındaki solunabilir tozlar alveollere kadar ulaşabilir (Vidinli, 2006).

Üretim esnasında işyeri havasına karışan tozlar işçiler tarafından solunmaktadır. Serbest silis mineralleri ile silikatlar ciddi pnömokonyoz hastalıklarının başlıca etkenidir. Kural olarak toz tanecikleri serbest silis bakımından ne kadar zengin ise hastalık yaratma tehlikesi o denli fazla olarak kabul edilir (Saltoğlu,1975).

Maden ve Taşocakları İşletmelerinde ve Tünel Yapımında Tozla Mücadeleyle ilgili yönetmeliğe göre; işletmelerdeki toz sınır değeri “Eşik Sınır Değer (ESD)” terimi ile tanımlanmaktadır.

Yönetmelik kapsamına giren tüm işyerlerinde ipliksi toz dışında ortam havasında kristal yapıda SiO2 içeriği %5’den fazla olan solunabilir tozların Eşik Sınır Değerleri (ESD) (1) numaralı eşitlik yardımıyla bulunur:

(mg/m3)                                                                                     (1)

Kristal yapıda SiO2 içeriği %5’ten az olduğu takdirde ESD 5 mg/m3 olarak kabul edilir. Solunabilir toz içinde kristal yapıda SiO2 oranı %5’ten az olan yerlerde birinci ölçmeyi takip eden toz ölçmelerinde kristal yapıda SiO2 yoğunluğu tespiti zorunlu değildir.

14.09.1990 tarih ve 20635 sayılı Resmi Gazete’de yayınlanan “Maden ve Taşocakları İşletmelerinde ve Tünel Yapımında Tozla Mücadeleyle İlgili Yönetmelik”in
16. Maddesi’ne göre:

Sağlığa zararlı (ipliksi toz dışında) toz bulunan yeraltı işlemeleri ortam havasındaki toz, miktar ve toz niteliklerine göre, I, II, III, IV olarak belirlenen toz risk dereceleriyle sınıflandırılır. Toz risk derecesi, kuvars içeren solunabilir toz ve solunabilir kuvars tozu içeriğine göre Çizelge 1’deki gibi tespit edilmektedir.

Çizelge 1. İş yerlerinin toz risk derecelerine göre sınıflandırılması (Maden ve Taşocakları İşletmelerinde Tozla Mücadeleyle ilgili Yönetmelik, 1990).
Toz Riski Derecesi ESD

Kuvars İçeren

Solunabilir Toz (mg/m3)

ESD

Solunabilir

Kuvars Tozu ( mg/m3)

I 0-2.5 0-0.125
II 2.6-5 0.130-0.25
III 5.1-10 0.27-0.50
IV >10 0.5

Bu çalışmanın amacı, TTK Üzülmez Müessesesi’ne bağlı Asma – Dilaver İşletmesindeki Kurul (Milopero), Acun (Neomi), Piriç ve Taban Acılık ayaklardaki solunabilir toz miktarlarının, yoğunluklarının, kül ve kuvars içeriklerinin belirlenmesi ve mevzuattaki değerlere göre yorumlanmasıdır.

2 Materyal ve Metot

TTK Üzülmez Müessesesi ayak işyerlerinden solunabilir toz örnekleri MRE 113 A Casella toz ölçer cihazı ile toplanmış, numunelerin toz yoğunluğu, kül miktarı ve kuvars içeriklerine yönelik çalışmalar TTK İş Güvenliği Eğitim Daire Başkanlığı’ndaki Ar-Ge laboratuarında ve ZKÜ Maden Mühendisliği Bölümü laboratuarlarında yapılmıştır.

2.1 Örnek Alımı İşlemleri

Toz örnekleme işlemine başlamadan önce toz ölçer cihazlar TTK İş Güvenliği Toz Laboratuarı’nda kalibre edilmiştir. Solunabilir toz örnekleri Üzülmez Müessesesi Kurul, Piriç, Acun ve Taban Acılık panolarından alınmıştır. Toz ölçer cihaz, ayakta son çalışan sarmanın 10 metre ötesine, işçilerin nefes alma hizasında asılarak sabitlenmiştir Çizelge 2’de ayrıntıları verilen her ölçüm istasyonda 2 adet MRE 113A Casella cihazı 2 gün üst üste 16.00-24.00 vardiyalarında 4’er saat birlikte çalıştırılmıştır. Her panonun 3 ayrı noktasından toplam 6 adet solunabilir toz örneklemesi yapılmıştır.

Çizelge 2. Kurul, Piriç, Acun ve Taban Acılık panolarında kurulan toz ölçüm istasyonlarına ait bilgiler.

Kurul Piriç Acun Taban Acılık
Örnekleme Noktasının Kesiti (m²) 10,8 7,2 10,8 12,6
Hava Hızı (m/dk) 11 14 14 18,2
Hava Miktarı (m3/dk) 119 101 151 230
Çalışan Sayısı (kişi) 12 14 10 16
Ayak Boyu (m) 140 56 140 320

2.2 Toz Örneklerinin FTIR Spektroskopi Yöntemi ile Mineralojik Analizi

Toz miktarı ve toz yoğunluğu tespitinden sonra örneklerdeki kuvars içeriklerinin belirlenmesinde Perkin Elmer Spectrum BX marka FTIR spektrofotometrik cihazı kullanılmıştır. Cihazın teknik özellikleri Çizelge 3’de verilmektedir.

Çizelge 3. FTIR Spektroskopi cihazının teknik özellikleri.

Çalışılan Dalga Sayısı Aralığı 600 cm-1 – 900 cm-1
Çözünürlük 4,0 cm-1
Sinyal/Gürültü oranı 2000:1
Detektör DTGS
Tarama Sayısı 8

Spektrumlar Perkin Elmer firmasının hazırlamış olduğu yazılım kullanılarak değerlendirilmiştir.

2.3 Örneklerdeki Toz Miktarlarının ve Yoğunluklarının Belirlenmesi

Toz ölçer cihaz ölçüme gitmeden önce membran filtre Lenton AWF 130/25 markalı fırında 105°C sıcaklıkta 30 dakika kurutulup, 20 dakika da desikatörde bekletildikten sonra şartlanmıştır.

Şartlanmış olan membran filtrenin boş ağırlığı 205 ASCS tipi hassas terazi yardımıyla belirlenmiştir. Örnekleme işleminin ardından tozlu membran filtreler 20 dakika desikatörde bekletildikten sonra tekrar aynı hassas terazide tartılmış ve aradaki fark bulunarak toz miktarları tespit edilmiştir. Üzülmez Müessesesi’nden alınan numunelerin toz yoğunluğu (2) numaralı eşitliğe göre hesaplanmıştır.

Toz Yoğunluğu                                                    (2)

Aşağıda örnek olarak Kurul panosunda 1 No’lu filtre üzerinde toplanan toz yoğunluğunun hesaplanması gösterilmektedir.

Toplanan Toz Miktarı                = 9,00 mg

Örnekleme Süresi                                = 960 dk

Cihazdan Geçen Hava Miktarı  = 2,473 lt/dk x 960 dk = 2374 lt = 2,374 m3

Toz Yoğunluğu      = 3,79 mg/m3

2.4 Örneklerdeki Kül Miktarlarının Belirlenmesi

Toz ve yoğunluk miktarlarının tespitinden sonra tozlu filtre iç içe gelecek şekilde ikiye sonra tekrar ikiye katlanarak kapaklı porselen krozelerin içine yerleştirilmiş ve Lenton AWF 130/25 markalı fırına konulmuştur. Yakma işlemi ilk sıcaklık olarak 200 °C’den başlamış, kademeli olarak artışla 550°C’ye kadar ısıtılmış ve 550°C’de 1 saatlik yakma işleminin sonunda numuneler soğumaya bırakılmıştır. Soğuyan numunelerin tartımı yapılmış ve bu tartımdan boş kroze ağırlıkları çıkartılarak kül miktarları elde edilmiştir. Kül yüzdesi (3) numaralı eşitliğe göre hesaplanmıştır.

(3)

Kurul panosunda 1No’lu filtre üzerinde toplanan solunabilir tozun yakılması sonucu 3mg kül elde edilmiş olup, kül yüzdesi aşağıdaki şekilde hesaplanmaktadır.

Kül Miktarı = 3,00 mg

2.5            FTIR Spektrofotometre Cihazı Yardımıyla Örneklerin Kuvars İçeriklerinin   Belirlenmesi

Kızılötesi spektroskopi yöntemi ile madde miktarının tayininde çalışılacak dalga sayısı veya sayıları, çeşitli yoğunluklardaki numunelerin IR spektrumları alınarak belirlenmektedir. Dalga sayısının belirlenmesinden sonra yoğunluğu bilinen en az 10 numunenin belirlenen dalga sayısı veya sayılarında spektrumları alınarak soğurma (absorbans) değerleri okunmakta, madde miktarına karşı grafiğe geçirilmekte ve “Kalibrasyon Doğruları” elde edilmektedir (Şekil 1).

Bu çalışmada; kalibrasyon doğru denkleminin çizilmesi için 0,2 mg’dan 2 mg’a kadar, 0,2 mg’lık artışlarla değişen miktarlarda kuvars, 150 mg potasyum bromür (KBr) ile homojen bir şekilde agat havanda karıştırılmış ve presle tablet haline getirilmiştir. FTIR cihazında, etüvde kurumuş olan tabletler cihazın tarama yapılan kısmına yerleştirilmekte ve 600 cm-1 ve 900 cm-1 çalışma aralığında taranarak soğurma değerleri okunmaktadır. Kuvars, 779 cm-1 ve 798 cm-1 dalga sayılarında pik vermektedir (Çizelge 4).

Spektrofometre cihazından okunan soğurma değerleri denklemleri (4) ve (5) numaralı eşitlikte gösterilmektedir.

779 cm-1 için                 y= 1,0439x+0,2107               R2 = 0,9983                                                                                                                                            (4)

798 cm-1 için                  y= 1,3339x+0,2567               R2 = 0,9986                                                                                                                                            (5)

x =  kuvars miktarı                                       y = soğurma değeri

(a)

(b)

Şekil 1. (a) 779 cm-1 dalga sayısına göre, (b) 798 cm-1 dalga sayısına göre kalibrasyon doğruları ve denklemleri.

Çizelge 4. Saf kuvars içeren tabletlerin FTIR spektrumlarından elde edilen değerler.

Kuvars Miktarı

(mg)

Soğurma Değerleri
779 cm-1 798 cm-1
0,2 0,44 0,53
0,4 0,66 0,83
0,6 0,80 1,01
0,8 1,06 1,34
1,0 1,23 1,58
1,2 1,42 1,81
1,4 1,67 2,13
1,6 1,89 2,42
1,8 2,11 2,68
2,0 2,31 2,91

Laboratuarda bulunan Perkin Elmer Spectrum BX marka FTIR cihazından her tablet saat yönünde hareket ettirilerek 6 kez çekim yapılmış ve sonunda ortalaması dikkate alınmıştır. Kalibrasyon denklemleri yardımıyla kuvars miktarları tespit edilmiştir. Üzülmez Müessesesi Kurul Panosu’nda 1 No’lu filtreden alınan numuneye ait FTIR spektrumları Şekil 2’de görülmektedir.

TTK İş Güvenliği ve Eğitim Ar-Ge laboratuarında spektrofotometre cihazında yapılan çalışmalarda numune içindeki kuvars miktarı değerleri aşağıdaki şekilde hesaplanmaktadır. FTIR Spektrofotometre cihazından okunan soğurma değerleri 798 cm-1 için y= 1,43’tür ve 779 cm-1 için y = 1,31’dir

798 cm-1 için kuvars miktarı                  y = 1,3339 x + 0,2567 denkleminden

1,43 = 1,3339 x + 0,2567    ve              x =  0,88 mg kuvars olarak hesaplanmaktadır.

779 cm-1 için kuvars miktarı                  y= 1,0439x + 0,2107 denkleminden

1,31= 1,0439x + 0,2107   ve           x= 1,05 mg kuvars olarak hesaplanmaktadır.

Şekil 2. Kurul panosundan alınan toz numunesine ilişkin FTIR spektrumu.

1 No’lu örnek için 3 mg olan kül içindeki kuvars değerlerinin ortalaması 0,97 mg‘dır. Kül içindeki kuvars yüzdesi aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır.

(6)

Kurul panosundan alınan 1No’lu örneğin ;

Kül içindeki Kuvars Yüzdesi  =  % 32,33

Solunabilir Toz içindeki kuvars yoğunluğu ve yüzdesi ise aşağıdaki gibi hesaplanmaktadır.

(7)

Kurul panosundan alınan 1No’lu örneğin ;

Toz İçindeki Kuvars Yoğunluğu =

Toz İçindeki Kuvars Yoğunluğu = 0,41 mg/m3

(8)

Kurul panosundan alınan 1No’lu örneğin ;

Toz içindeki Kuvars Yüzdesi = % 10,78

3 ÖLÇÜM VE HESAPLAMALARIN GENEL DÖKÜMÜ

Çalışma kapsamındaki 4 panodan alınmış olan 24 örnek ile ilgili ölçüm ve analizlerin sonuçları Çizelge 5’de topluca verilmiştir.

Çizelge 5. TTK Üzülmez Müessesesi’nden alınan solunabilir toz örneklerinin analiz sonucu.

Numunenin Alındığı Yer Örnek No. Toz Miktarı (mg) Toz Yoğunluğu (mg/m3) Kül Kuvars Toz Riski Derecesi

*

ESD    (25/SiO2)           **
(mg) (%) (mg) (mg/m3) (%) (mg/m3)
(-114/-138) Kurul Ayak 1 9,00 3,79 3,00 33,33 0,97 0,41 10,78 III 2,32
2 11,20 4,72 3,00 26,79 0,93 0,39 8,30 III 3,01
(-114/-138) Kurul Ayak 27 6,70 2,82 1,60 23,88 0,47 0,20 7,01 II 3,57
28 5,60 2,36 0,60 10,71 0,33 0,14 5,89 II 4,24
(-114/-138) Kurul Ayak 29 5,20 2,19 1,40 26,92 0,34 0,14 6,54 II 3,82
30 6,70 2,82 1,10 16,42 0,37 0,16 5,52 II 4,53
(-215/-231) Piriç Ayak 8 8,56 3,61 2,78 32,48 0,37 0,16 4,32 II 5,00
11 6,70 2,82 0,70 10,45 0,16 0,07 2,39 I 5,00
(-215/-231) Piriç Ayak 9 6,89 2,90 2,60 37,74 0,32 0,13 4,64 II 5,00
7 5,20 2,19 0,50 9,62 0,14 0,06 2,69 I 5,00
(-215/-231) Piriç Ayak 12 6,40 2,70 1,52 23,75 0,15 0,06 2,34 II 5,00
10 6,20 2,61 0,70 11,29 0,15 0,06 2,42 II 5,00
(-155/-168) Acun Ayak 14 9,37 3,95 2,26 24,12 0,64 0,27 6,83 III 3,66
13 10,40 4,38 2,40 23,08 0,78 0,33 7,50 III 3,33
(-155/-168) Acun Ayak 16 12,50 5,27 3,18 25,44 1,07 0,45 8,56 III 2,92
15 8,80 3,71 1,00 11,36 0,56 0,24 6,36 II 3,93
(-155/-168) Acun Ayak 18 10,72 4,52 2,00 18,66 0,71 0,30 6,62 III 3,78
17 10,10 4,25 2,00 19,80 0,67 0,28 6,63 III 3,77
(-90/-155) Taban Acılık Ayak 3 3,60 1,52 0,20 5,56 0,02 0,01 0,56 I 5,00
4 3,50 1,47 0,20 5,71 0,03 0,01 0,86 I 5,00
(-90/-155) Taban Acılık Ayak 5 3,80 1,60 0,20 5,26 0,008 0,003 0,21 I 5,00
6 3,30 1,39 0,20 6,06 0,008 0,003 0,24 I 5,00
(-90/-155) Taban Acılık Ayak 7 4,50 1,90 0,30 6,67 0,05 0,02 1,11 I 5,00
8 3,90 1,64 0,30 7,69 0,05 0,02 1,28 I 5,00
* :   Tozla Mücadele Yönetmeliği’nin 16. maddesine göre toz riski
** :  Tozla Mücadele Yönetmeliği’nin 15. maddesine göre eşik sınır değer

3     SONUÇLAR

TTK Üzülmez Müessesesi ayak işyerlerinden alınan toplam 24 adet toz numunesine ait ortalama toz yoğunlukları ve içerdikleri kuvars miktarlarının belirlenmesi konulu çalışmanın sonuçları aşağıda sıralanmaktadır.

Ölçüm yapılan ayakların ortalama toz yoğunlukları 1,59-4,35 mg/m3, solunabilir toz içindeki kuvars miktarları % 0,71-7,34 arasında değişmektedir. Toz yoğunluğu yüksek olan ayaklar -155/-168 Acun (4,35 mg/m3), -114/-138 Kurul Ayak (3,12 mg/m3)dır. Bu ayakların kuvars miktarları (%7,34-7,08) birbirine yakın ve eşik sınır değerin üstündedir. En düşük kuvars değeri ise -90/-155 Taban Acılık için  % 0,71’dir.

Toz yönetmeliğine göre eşik sınır değerin üstündeki işyerlerinin toz risk dereceleri, Çizelge 1’de belirtilen kuvars içeren solunabilir toz ve solunabilir kuvars tozu içeriğine gore tespit edilmektedir. Buna göre -155/-168 Acun ve -114/-138 Kurul Ayak III. risk seviyesindedir.

Bu ayaklarda toz yoğunlukları ve kuvars miktarlarının eşik sınırın altına düşürülmesi için toz oluşumunu önlemek, tozu kaynağında bastırmak ve uygun havalandırma ile toz yoğunluğunu seyreltmek gerekmektedir.

5 KAYNAKLAR

Bilir, N. Yıldız, A, N. (2004) Ders Notları, Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Bölümü, Ankara.

Karaçelebi, S. A. (1980) Toz Raporu, İlkadım Matbaası, Zonguldak, 97s.

Maden ve Taş ocaklarında ve Tünel Yapımında Tozla Mücadele Yönetmeliği, (1990) Maden, Petrol ve Taşocakları Mevzuatı Kitabı, Seçkin Yayıncılık, Ankara, 422 s.

Saltoğlu, S. (1975) Madenlerde Havalandırma ve Emniyet İşleri, İstanbul, Teknik Üniversitesi Matbaası, İstanbul, 316s.

Vidinli, N. (2006) Tozlardan Kaynaklanan Meslek Hastalıkları, İş Sağlığı ve Güvenliği Araştırması, Ankara, 87s

Related Posts


Fatal error: Call to undefined function yarpp_sql() in /home/onuralpn/riskanaliz.net/wp-content/themes/convergence/single.php on line 58