İstanbul Boğazı Geçişi Güvenlik Açığı: Olası Tanker Patlama Simülasyonu

Abstract

Deniz kazaları araştırmaları, kazalarda teknik, insani, operasyonel ve organizasyonel olmak üzere pek çok risk faktörünün önemli etkilere sahip olduğunu göstermektedir. Özellikle kritik öneme sahip olan lokasyonlarda olan kazaların sonuçları ciddi hasarlara ve yıkıma neden olabilmektedir. Mevcut risk değerlendirmelerinde teknik güvenlik sistemlerine odaklanırken, patlama modellemesi çalışmaları büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmanın ana amacı, İstanbul Boğazından geçen ve sıvılaştırılmış doğalgaz (LNG) taşıyan tankerlerde olası bir tank patlaması ve yangın durumunda kazanın etki alanlarını incelemektir. Çalışmada açık erişim olan ALOHA yazılım programı kullanılarak 10,000 m3’lük LNG tankında BLEVE senaryosu analiz edilmiştir. Patlamanın yaklaşık 4.4 km'lik tehdit bölgesinde binaların tahrip olmasına, ciddi yaralanmalara ve camların kırılmasına neden olabileceği belirlenmiştir. Ayrıca 2.0 km'lik tehdit bölgesinde 10.0 kW / m2 termal radyasyon oluşacağı ve 60 saniye içinde potansiyel olarak ölümcül olacağı saptanmıştır. Olası patlama modellemesi sonucunda İstanbul Boğazında çok büyük bir felaket yaşanacağı öngörülmektedir.

Keywords

• ALOHA
• deniz kazası
• deniz ulaşımı
• İstanbul Boğazı
• LNG
• patlama

Transition Vulnerability in the Strait of Istanbul: Possible Tanker Explosion Simulation

Abstract

Researches on maritime accidents show that many risk factors, including technical, human, operational and organizational, have important effects on accidents. The consequences of accidents, especially in critical locations, can cause critical damages and destructions. While focusing on technical safety systems in current risk assessments, explosion modeling studies has great importance. The main purpose of this study is to examine the impact area in the event of a possible tank explosion and fire in tankers carrying 10,000 m3 liquefied natural gas (LNG) passing through the strait of Istanbul. In this study, the BLEEVE scenario in the LNG tank was analyzed using the open access ALOHA software program. It has been determined that the explosion could cause the destruction of buildings, serious injuries and shattering windows in the threat area of approximately 4.4 km. Furthermore, it has been determined that 10.0 kW/m2 of thermal radiation will occur in the 2.0 km threat zone and will be potentially lethal within 60 seconds. As a result of the possible explosion modeling, it is forseen that there is a great disaster in the strait of Istanbul.

Keywords

• ALOHA
• Accident at sea
• sea transportation
• the strait of Istanbul
• LNG
• explosion

References

1. 33 CFR 165.1709, (2020). Security Zones: Liquefied Natural Gas Tanker Transits and Operations at Phillips Petroleum LNG Pier, Cook Inlet, AK. https://www.law.cornell.edu/cfr/text/33/165.1709
2. Betteridge, S. ve Phillips, L. (2015). Large scale pressurised LNG BLEVE experiments. Symposıum Serıes No 160.
3. Bhattacharya, R. ve Kumar, G.V. (2015). Consequence analysis for simulation of hazardous chemicals release using ALOHA software. International Journal of ChemTech Research, 8(4), 2038-2046.
4. Martinez, B.J.M., Perez, B.J. ve Ayala, M.J.A. (2011). Analysis of the explosion of a liquefied-natural-gas road-tanker. Seguridad y Medio Ambiente, 32, N127.
5. Çeti̇nyokuş, S. (2017). Sonuç analizi ile belirlenen etki mesafeleri üzerine atmosferik seçimlerin etkisi (ALOHA yazılımı). Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 17 (1), 209-217. DOI: https://doi.org/10.5578/fmbd.52776
6. Dadashzadeh, M., Khan, F., Hawboldt, K. ve Amyotte, P. (2013). An integrated approach for fire and explosion consequence modelling. Fire Safety Journal, 61, 324–337. DOI: https://doi.org/10.1016/j.firesaf.2013.09.015
7. Dasgotra, A., Varun Teja, G.V.V., Sharma, A. ve Mishra, K.B. (2018). CFD modelling of large-scale flammable cloud dispersion using FLACS. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 56, 531–536. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jlp.2018.01.001
8. EPA. (2017). ALOHA Software. Erişim adresi: https://www.epa.gov/cameo/aloha-software

9. Hasani F. ve Nader N. (2016). Consequence modelling and analysis of gas export compression unit using PHAST software. International Journal of Advanced Biotechnology and Research, 7 (5), 1344-1349.
10. Hightower, M., Gritzo, L., Luketa-hanlin, A., Covan, J., Tieszen, S., Irwin, M., Kaneshige, M., Melof, B., Morrow, C., & Ragland, D. (2004). Guidance on Risk Analysis and Safety Implications of a Large Liquefied Natural Gas (LNG) Spill Over Water. Sandia Report, SAND2004-6258, 167. https://doi.org/10.2172/882343
11. Inanloo, B. ve Tansel, B. (2015). Explosion impacts during transport of hazardous cargo: GIS-based characterization of overpressure impacts and delineation of flammable zones for ammonia. Journal of Environmental Management, 156, 1–9. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.02.044
12. İnan, M. (1994). İstanbul Boğazı Kuzeyinin Hakim Rüzgar Yönleri Ve Dalga Yüksekliklerinin Etüdü. Yüksek Lisans tezi, İstanbul Üniversitesi, Deniz Bilimleri ve İşletmeciliği Enstitüsü, Klimatoloji ve Meteoroloji Ana Bilim Dalı, İstanbul.
13. Küçükosman, B. ve Bilgin, G. (2019). Türk Boğazları ve Dünya Ham Petrol Ticareti: 2015-2018 Yılları Arasında Türkiye’den Geçen Ham Petrol Miktarı Analizi ve Petrol Piyasası Üzerine Olası Etkileri. Bilkent Enerji Notları, BEN 8. Erişim adresi: https://www.bilkenteprc.com/bilkentenergynotes
14. Meteoroloji Genel Müdürlüğü, (2021). https://www.mgm.gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?m=ISTANBUL
15. Montreaux Sözleşmesi, (1936). https://www.kiyiemniyeti.gov.tr/userfiles/file/mevzuat/Montreux%20Bo%C4%9Fazlar%20S%C3%B6zle%C5%9Fmesi.pdf
16. Mulyana, C., Muhammad, F., Saad, A. H., Mariah ve Riveli, N. (2017). Failure analysis of storage tank component in LNG regasification unit using fault tree analysis method (FTA). AIP Conference Proceedings, 1827. Erişim adresi: https://doi.org/10.1063/1.4979430
17. NFPA 59A, (2019). Standard for the Production, Storage, and Handling of Liquefied Natural Gas (LNG). https://www.nfpa.org/codes-and-standards/all-codes-and-standards/list-of-codes-and-standards/detail?code=59A
18. Østvik, I., Vanem, E. ve Castello, F. (2005). HAZID for LNG tankers. SAFEDOR report D.4.3.1.
19. Özay M.E., Güzel P. ve Can E. (2021). Consequence Modelling and Analysis of Methane Explosions: A preliminary Study on Biogas Stations. Journal of Advanced Research in Natural and Applied Sciences, 6(1), 132-144. doi.org/10.28979/jarnas.890649
20. Özay M.E., Keskin U. ve Uçan R. (2020). Doğalgaz Kazannda Metan Gazı Patlaması İçin Katastrofik Yırtılma ve Sızıntı Senaryolarının Phast Modelleme Programı ile Değerlendirilmesi. 1. Uluslararsı Hazar Bilimsel Araştırmalar Kongresi, 230-243.
21. Pitblado, R.M. (2007). Potential for BLEVE associated with marine LNG vessel fires. Journal of Hazardous Matterials, 140, 527-534.
22. Planas-Cuchi, E., Gasull, N., Ventosa, A. ve Casal, J. (2004). Explosion of a road tanker containing liquefied natural gas. Journal of Loss Prevention in Process Industries, 17, 315-321.
23. Siuta, D. Markowski, A.S. ve Mannan, M.S. (2013). Uncertainty Techniques in Liquefied Natural Gas (LNG) Dispersion Calculations. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 26(3), 418-426. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2012.07.020
24. Trávnícek, P., Kotek, L., Nejtek V., Koutný T., Junga P. ve Vítěz T. (2018). Quantitative analyses of biogas plant accidents in Europe. Renewable Energy, 122, 89–97. DOI: https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.01.077
25. Tseng, J.M., Su, T.S. ve Kuo, C.Y. (2012). Consequence evaluation of toxic chemical releases by ALOHA. Procedia Engineering, 45, 384-389. DOI: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.08.175
26. Türk Boğazları Deniz Trafik Düzeni Yönetmeliği, (2019). https://www.mevzuat.gov.tr/MevzuatMetin/21.5.1426.pdf
27. Ünal, A.Y. (2020). Boğazları kullanan gemi sayısı 85 bine yaklaştı. Anadolu Ajansı, Erişim adresi: https://www.aa.com.tr/tr/turkiye/bogazlari-kullanan-gemi-sayisi-85-bine-yaklasti/1700127
28. Vanem, E., Antão, P., Østvik, I. ve Comas, F.D.C. (2008). Analysing the risk of LNG carrier operations. Reliability Engineering and System Safety, 93(9), 1328–1344. https://doi.org/10.1016/j.ress.2007.07.007
29. Wang, K., Liu, Z., Qian, X. ve Huang, P. (2017). Long-term consequence and vulnerability assessment of thermal radiation hazard from LNG explosive fireball in open space based on full-scale experiment and PHAST. Journal of Loss Prevention in The Process Industries, 46, 13-22. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2017.01.001
30. Yadav, R., Chaudhary, S., Yadav, B.P., Varadharajan, S. ve Tauseef, S.M. (2020). Assessment of Accidental Release of Ethanol and Its Dangerous Consequences Using ALOHA. Advances in Industrial Safety, Springer Singapore.
31. Yedi Deniz. (2015). LNG gemileri 55 atom bombası gücünde. Erişim adresi: https://www.7deniz.net/m-haber-16220.html
32. Zareei, H., Nikou M.K. ve Shariati A. (2016). A consequence analysis of the explosion of spherical tanks containing liquefied petroleum gas (LPG). Iranian Journal of Oil & Gas Science and Technology, 5 (3), 32-44.