Karbonmonoksit Nedir?

Karbonmonoksit (CO), karbon içeren yakıtların yanması sırasında ortaya çıkan ve özellikle eksik yanma koşullarında yoğunluğu hızla artabilen, son derece tehlikeli bir gazdır. Doğal gaz, gaz yağı, benzin, tüp gaz, kömür ve odun gibi yakıtlar; yanlış kurulum, bakımsız cihazlar veya yetersiz havalandırma sebebiyle ciddi karbonmonoksit birikimine yol açabilir.

Renksiz, kokusuz ve tatsız olması; solunduğunda boğazda yanma veya tahriş hissi oluşturmaması nedeniyle insanlar tarafından fark edilmesi çok güçtür. Bu nedenle literatürde ve kamuoyunda sıkça “sessiz katil” olarak anılmakta; konutlardan kapalı otoparklara, kazan dairelerinden endüstriyel tesislere kadar pek çok alanda kritik bir güvenlik riski oluşturmaktadır.

Karbonmonoksit maruziyeti, dakikalar içinde hayati tehlike doğurabilecek kadar hızlı etki gösterebilir. Bu nedenle doğru yanma teknolojilerinin kullanılması, cihazların düzenli bakımının yapılması, uygun havalandırma çözümlerinin uygulanması ve güvenilir bir CO algılama sisteminin devreye alınması yaşamsal önem taşır. Özellikle kış aylarında kapalı alanların daha yoğun kullanılması ile birlikte risk seviyesi artmakta; teknik önlemlerle birlikte toplumsal farkındalık çalışmalarının da güçlendirilmesi gerekmektedir.

Karbonmonoksit Nerelerde Bulunur?

Karbonmonoksit, karbon içeren yakıtların kullanıldığı ve havalandırmanın yetersiz olduğu hemen her kapalı veya yarı kapalı ortamda oluşabilir. Başlıca riskli alanlar aşağıdaki şekilde özetlenebilir:

• Kapalı otopark alanları,
• Maden ocakları ve yer altı çalışma alanları,
• Karbon içeren yakıtların kullanıldığı, havalandırması zayıf kazan daireleri ve makine daireleri,
• Yangınlarda diğer toksik gazlarla birlikte ortaya çıkan duman tabakaları,
• Yer altı ulaşım sistemleri ve tüneller,
• Propan veya LPG ile çalışan ısıtıcı ve ekipmanların kullanıldığı kapalı ortamlar.

Karbonmonoksit Kaynakları Nelerdir?

Karbonmonoksit hem dış ortamda hem de iç mekânlarda önemli bir hava kirleticisidir. Günlük yaşamda ve endüstriyel süreçlerde sıkça karşılaşılan başlıca kaynaklar aşağıdaki gibi sıralanabilir:

• Otomobil egzoz gazları (özellikle trafik yoğunluğu yüksek bölgelerde en önemli kaynaklardan biridir),
• Sobalar (yanlış kurulum, tıkanmış bacalar veya çekiş problemi olan sistemler),
• Doğalgaz/LPG ile çalışan şofben, kombi ve kazan sistemleri,
• Sigara dumanı,
• Bacasız ısıtıcılar (gazlı veya LPG tüplü ısıtıcılar).

Bu kaynakların bulunduğu ortamlarda yanma kalitesinin izlenmesi, cihazların periyodik bakımının yapılması ve uygun tasarlanmış bir karbonmonoksit algılama sistemi kullanılması, CO riskini azaltmada kritik rol oynar.

Karbonmonoksit Zehirlenmesi Belirtileri Nelerdir?

Hafif düzeyli karbonmonoksit zehirlenmelerinde görülen belirtiler:

Kronik veya daha ileri düzey karbonmonoksit zehirlenmelerinde görülebilen belirtiler:

• Şiddetli baş ağrısı,
• Belirgin halsizlik ve bitkinlik,
• Bulantı ve kusma,
• Karın ağrısı,
• Bilişsel işlevlerde (dikkat, konsantrasyon vb.) azalma,
• Sersemlik hissi, uyuşmalar,
• Göz kararması,
• Retinal hemoraji (göz dibi kanamaları),
• Unutkanlık,
• Huzursuzluk ve davranış değişiklikleri,
• Denge bozukluğu ve yürüme güçlüğü.

Uzun süreli veya yüksek dozlu maruziyetlerde nörolojik kalıcı hasar riski artmakta; bu nedenle bu tür belirtiler gözlemlendiğinde zaman kaybetmeden tıbbi destek alınması gerekmektedir.

Karbonmonoksit Zehirlenmesi Açısından Riskli Meslekler

Bazı meslek grupları, çalışma ortamlarının özellikleri nedeniyle karbonmonoksit maruziyeti açısından daha yüksek risk altındadır:

• Trafik polisleri,
• İtfaiye çalışanları,
• Kapalı garaj ve otoparklarda çalışan personel,
• Çelik ve metal endüstrisi çalışanları,
• Boya temizleme ve solvent bazlı işlemlerde çalışanlar,
• Kalorifer kazan dairesi ve kazan operatörleri,
• Otomobil tamircileri ve egzoz servis çalışanları.

Ayrıca karbonmonoksit zehirlenmeleri; hamileler, iki yaş altı çocuklar, yaşlı bireyler, kansızlık (anemi) sorunu olanlar, solunum sistemi ve kalp hastalığı bulunan kişiler için çok daha ciddi sonuçlar doğurabilmektedir. Bu risk gruplarında daha düşük dozlarda bile ağır klinik tablolar görülebilir.

Karbonmonoksit Zehirlenmesi Aşamaları Nelerdir?

Birinci Aşama:

CO soluyan kişide hafif uyuşukluk, durgunluk ve uyuklama hali ortaya çıkar. Konsantrasyon azalır, çevreye karşı ilgi ve tepki zayıflar. Bu belirtiler zehirlenmenin başladığına işaret eder. Bu aşamada kişi/kişiler derhal temiz havaya çıkarılır, ortam havalandırılır ve mümkünse profesyonel sağlık desteği alınırsa kurtulma şansı oldukça yüksektir.

Ancak maruziyet devam ederse hareket yeteneği belirgin şekilde azalır, insana “tatlı bir rehavet” çöker ve yoğun uyku isteği oluşur. Kişi çoğu zaman bulunduğu ortamdan ayrılmak istemez ve tehlikenin farkına varmakta güçlük çeker.

İkinci Aşama:

Zehirlenmenin ilerlemesiyle birlikte titreme, kasılmalar (adele kasılması), çene kilitlenmesi ve diş gıcırdatmaları görülebilir. Gözler çoğu zaman bir noktaya dikilir, bilinç bulanıklaşır ve vücut ısısında dengesizlikler ortaya çıkabilir. Bu aşama, klinik tablonun ciddi boyuta ulaştığını gösterir.

Üçüncü ve Son Aşama:

Solunum ve kalp atışları belirgin şekilde yavaşlar, vücut ısısı düşer, his ve şuur kaybolur. Müdahale edilmediği takdirde bu süreç ölümle sonuçlanır. Özellikle yüksek konsantrasyonlu maruziyetlerde bu aşamaya geçiş çok kısa sürede gerçekleşebilir.

Karbonmonoksitin kandaki hemoglobinle birleşmesi sonucu oluşan karboksihemoglobin, vücut derisinde karakteristik bir kırmızımsı–pembe renk değişimine yol açabilir. Bazı vakalarda deri ve dudaklar kiraz kırmızısı bir ton alır; yüz ifadesi ise adeta hafif bir tebessüm halindeymiş gibi görünebilir. Bu durum, CO zehirlenmelerinin adli ve tıbbi değerlendirmesinde önemli bir bulgudur.

Kapalı Otoparklarda Karbonmonoksit Algılama ve Havalandırma

Kapalı otoparklarda karbonmonoksit (CO) algılama ve havalandırma sistemleri, hem insan sağlığını korumak hem de mevzuata uygun güvenli bir ortam sağlamak açısından kritik öneme sahiptir. Araçların rölanti veya hareket hâlindeyken yaydığı CO gazı, kapalı alanlarda hızla birikerek kısa sürede tehlikeli seviyelere ulaşabilir. Bu nedenle otoparklarda yerleştirilen kapalı otopark karbonmonoksit sensörleri, gaz konsantrasyonunu sürekli izler ve belirlenen eşik değerlerin aşılması durumunda otomatik olarak havalandırma fanlarını devreye alır. Böylece taze hava sirkülasyonu sağlanarak zararlı gazların ortamdan uzaklaştırılması mümkün olur.

Modern bina otomasyon sistemlerine entegre edilen CO algılama çözümleri; enerji verimliliği sağlayan kademeli fan kontrolü, uzaktan izleme ve alarm yönetimi gibi özelliklerle donatılarak kapalı otoparklarda hem güvenliği hem de işletme maliyetlerinin optimizasyonunu destekler.

Yönetmeliklerde Kapalı Otopark Tanımı ve Sınıflaması

Türkiye’de Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik (2009) Madde 60’ta tanım:
Toplam alanı 2000 m²’yi aşan kapalı otoparklar için mekanik duman tahliye sistemi yapılması şarttır. Duman tahliye sisteminin, binanın diğer bölümlerine hizmet veren sistemlerden bağımsız olması ve saatte en az 10 hava değişimi sağlaması gerekir.

Kapalı otoparklarda geleneksel havalandırma yöntemleri:

Basit geleneksel havalandırma sistemleri kapalı otoparklarda kullanılan yöntemlerdendir. Bu sistemler temiz hava ve egzoz fanlarından oluşur; ancak hava kanalları bulunmadığı için hava doğrudan mekân içerisinde dolaştırılarak tahliye edilir.

Geleneksel havalandırma sistemlerinde havanın etkin biçimde taşınabilmesi için hava kanallarıyla birlikte hem temiz hava fanları hem de egzoz fanları kullanılarak ortamın sürekli olarak taze hava ile beslenmesi ve kirli havanın dışarı atılması sağlanır.

Geleneksel havalandırma sistemlerinde tüm hava, fan ve kanallar vasıtasıyla çekilir. Bu hem sağlanan temiz hava hem de tahliye edilen kullanılmış hava için geçerlidir. Yüksek basınç kaybının önlenmesi amacıyla havanın akış hızı mümkün olduğunca düşük tutulur. Ancak bu durum, kanalların nispeten geniş olması gerektiği anlamına gelir ve ciddi yer ihtiyacı doğurur.

Jet fanlı havalandırma sisteminde ise tamamen farklı bir yaklaşım kullanılmaktadır. Bu sistemde küçük bir miktar hava bir fan içine emilir ve sonrasında yüksek hızda atılır. Atılan hava fanın önündeki hava kütlesine çarptığında onu ileri doğru iter ve aynı zamanda çevredeki havayı da çeker (indükler). Bu şekilde çevredeki tüm hava hareketlendirilir ve kanal kullanılmadan 20–40 metre gibi bir mesafeye taşınır. Otoparkın bütünü bir hava kanalı görevi görür. Jet havalandırma sisteminin ardındaki prensip, küçük miktarda havanın yüksek hızda atılmasıyla itki üreten roket prensibi ile benzerlik gösterir.

Otopark tesislerinde havalandırma fanları, hem CO hem de yanıcı yakıt gazlarının tahliyesi amacına yönelik kullanılır. Otoparklarda karbonmonoksitin var olması, diğer zararlı gazların (örneğin benzen) da var olduğunun bir göstergesidir.

Karbonmonoksit Gaz Algılama Sistemleri

Servisten çıkmış iyi bakımlı bir araçta dahi egzozdan çıkan CO (karbonmonoksit) gazı yaklaşık 15.000 ppm civarında, bakımsız araçlarda ise bu değer 30.000 ppm’e kadar ulaşabilmektedir. Buna karşın günümüz koşullarında otoparklarda izin verilen sınır CO değeri 60 ppm mertebesindedir. Bu karşılaştırma, karbonmonoksit gazının kapalı bir otoparkta ne denli yüksek bir risk oluşturduğunu açık biçimde ortaya koymaktadır.

Amaç; kapalı otoparklarda karbonmonoksit gaz algılama sistemi kurulması ve havalandırma fanlarının bu sistemden alınan sinyaller doğrultusunda otomatik olarak çalıştırılmasıdır.

Burada özellikle havalandırma ile karbonmonoksit gazı izleme ve kontrol sistemi ile ilgili rehber bilgiler, bugün Avrupa için en yaygın kullanıma sahip standartlardan biri olan Alman VDI 2053’te verilen esaslara dayandırılacaktır.

CO (karbonmonoksit) gazı ile ilgili izin verilen limit değerler:

Genel olarak tüm mekanlar için geçerli olan ve WHO (Dünya Sağlık Örgütü) tarafından belirlenen limit değerler aşağıdaki gibidir:

293 K ve 101,3 kPa’da geçerli çevrim faktörü: 1 ppm = 1,165 mg/m³, 1 mg/m³ = 0,859 ppm

Maruz kalınan gaz konsantrasyon ve sürelere bağlı olarak oluşan sağlık riskleri:

• 35 ppm: OSHA tarafından 8 saatlik vardiyada müsaade edilen maksimum limit değerdir ve herhangi bir sağlık sorunu yaratmaz. WHO tarafından bu değer 10 ppm olarak kabul edilmektedir.
• 200 ppm: 2–3 saat maruziyette hafif baş ağrısı, halsizlik, bulantı ve baş dönmesi, sersemlik yapar.
• 400 ppm: 1–2 saat maruziyette ciddi yoğun baş ağrısı ve diğer belirtilerin şiddetlenmesi; 3 saatten sonra yaşamı tehdit eden tablo söz konusudur.
• 800 ppm: 45 dakika maruziyette halsizlik, bulantı ve kasılmalar; 2 saat maruziyette bilinç kaybı, 3 saat maruziyette ölüm.
• 1600 ppm: 20 dakika içinde baş ağrısı, halsizlik, bulantı; 1 saat içinde ölüm.
• 3200 ppm: 5–10 dakika içinde baş ağrısı, halsizlik ve bulantı; 1 saat içinde ölüm.
• 6400 ppm: 1–2 dakika içinde baş ağrısı, halsizlik ve bulantı; 5–30 dakika içinde ölüm.
• 12.800 ppm: 1–3 dakika içinde ölüm.

Kapalı otoparkta müsaade edilen ve alarm limit değerleri:

VDI 2053, karbonmonoksit (CO) gazını, birlikte tahliye edilmesi gereken diğer zararlı gazlar için de referans gaz olarak kabul eder ve araç teknolojisinde katalizör kullanımı ile CO emisyonlarının düşmesini göz önünde bulundurarak, daha önce 15 dakikalık ortalamada 100 ppm olan limit değeri 50–60 ppm seviyesine çekmiştir.

Bununla birlikte 15 dakikalık ortalamada 120 ppm tepe değerini ve eskiden uygulanan ortalamasız anlık 250 ppm tepe değerlerini de alarm limitleri olarak önermektedir. Buna göre, 100 ppm değeri fan birinci hız kademesi, 200 ppm ise fan ikinci hız kademesi kontrolü için alarm eşiği olarak önerilebilir ve uygulanabilir.

Sistem Bileşenleri

Karbonmonoksit Algılama Sistemleri:

VDI 2053’e göre karbonmonoksit izleme sistemi; algılayıcı dedektörler, ölçüm ve limit değerlerin izlendiği monitörler ve seri bağlantılı uyarı/ikaz ekipmanlarından oluşan bir bütün olarak tanımlanır.

Genellikle sistem, bir ya da birden çok ölçüm noktasına monte edilen CO algılayıcı sensörlerden oluşan çok kanallı bir yapıya sahiptir. CO sensörleri, analog ölçüm sinyallerini merkezi izleme ve değerlendirme kontrol panosuna aktarır ve burada tanımlanan eşiklere göre havalandırma ve alarm senaryoları tetiklenir.

Karbonmonoksit Algılama Dedektörleri:

Sensörün ölçüm prensibine yönetmelik net bir isim koymaz; ancak hassasiyet, lineerlik, ölçüm belirsizliği, sıfır noktası kayması, sıcaklık ve gaz girişim değerleri gibi kriterlerin sağlanabilmesi ve uluslararası uygulama pratikleri sebebiyle elektrokimyasal hücre prensibine göre çalışan sensörler en güvenilir sensör tipi olarak kabul görmektedir.

CO Dedektör Yerleşim Esasları

• VDI 2053’e göre sensör sayısı, maksimum 400 m²’de bir adet olacak şekilde belirlenmelidir. Yani her 400 m²’lik alan bir izleme noktası olarak kabul edilir.
• Sensörler, ortalama bir insanın burun hizası olarak kabul edilen yerden 1,5–1,6 metre yükseklikte konumlandırılmalıdır.

Uyarı: CO dedektörlerinin yangın sensörleri ile birlikte tavana yerleştirilmesi yanlış bir uygulamadır; algılama doğruluğunu ciddi biçimde azaltır.

Otopark CO ve Yangın Sistemleri için Genel Notlar

• Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik (2009), otopark havalandırmasında duman kontrolünü zorunlu tutmamaktadır; ancak performans temelli yaklaşım gereği birçok projede duman kontrolü çözümleri tercih edilmektedir.
• Yeraltı otoparklarında tavan yüksekliğinin nispeten düşük olması (yaklaşık 2,5 m) nedeniyle yangın durumunda dumanın kat boyunca hızla yayılacağı öngörülmelidir. Yangın çevresindeki alan kısa sürede dumanla dolacak ve bu duman zamanla tüm otoparka yayılacaktır.

Amaç:

• Otoparkta bulunan insanların dumandan etkilenmeden kaçabilmelerine olanak sağlamak için oluşan dumanı tahliye etmek,
• Dumanı, itfaiye ekiplerinin otoparka girebilmelerine, yangını kontrol altına alıp söndürebilmelerine imkân sağlayacak şekilde kontrol etmek.

CMD-500 Karbonmonoksit Paneli

Sistem Bileşenleri

• Tek zonlu panel,
• İki zonlu panel,
• Üç zonlu panel,
• Genişleme modülü,
• Karbonmonoksit dedektörü (tavan tipi),
• Karbonmonoksit dedektörü (duvar tipi).

Sistem Özellikleri

• Sistem; 1’den 3 zona kadar seçilebilen bir panel ve 2 damarlı kablo ile panele bağlanan dedektörlerden oluşur.
• Son dedektöre kadar olan maksimum kablo uzunluğu, 1,5 mm² kesitli kablo ile 2 km’dir.
• Tüm sistem elemanları mikroişlemcilidir ve dedektörler elektrokimyasal algılama hücresine sahiptir.
• Her zon başına 32 dedektöre kadar bağlanabilme imkânı vardır.
• Dedektörlerde polaritesiz 2 damarlı bağlantı ile 19.200 m²’ye kadar algılama imkânı sağlar.
• Ölçüm aralığı 0–300 ppm’dir.
• Her zon için 3 adet kullanıcı tarafından ayarlanabilen eşik seviyeli röle çıkışı (2 havalandırma, 1 alarm) bulunur.

Projelendirme: Karbonmonoksit Sistemleri

Karbonmonoksit sistemlerinin projelendirilmesi; kapalı alanlarda güvenliğin sağlanması ve ilgili mevzuata uygun bir altyapının oluşturulması açısından kritik önemdedir. Bu süreçte öncelikle otopark, kazan dairesi, endüstriyel tesis veya benzeri alanların risk analizi yapılır; araç yoğunluğu, kullanım senaryoları, hava sirkülasyonu, hacim büyüklüğü ve tahliye noktaları dikkate alınarak gerekli sensör sayısı ve konumları belirlenir.

CO dedektörleri, havalandırma fanları ve bina otomasyon sistemleriyle entegre çalışacak şekilde tasarlanır; eşik değerlerine göre kademeli fan kontrolü, alarm yönetimi ve otomatik havalandırma stratejileri tanımlanır. Böylece kapalı otopark havalandırma ve CO kontrolü hem güvenlik hem de enerji verimliliği açısından optimize edilir.

Projelendirme aşamasında ilgili standartlar, yerel yönetmelikler ve işletme gereksinimleri bütünleşik olarak ele alınmalı; hem yaşam güvenliğini hem de işletme sürekliliğini destekleyen, bakımı kolay ve sürdürülebilir çözümler tercih edilmelidir.

Karbonmonoksit Dedektörü Yerleşim Esasları

• Dedektör yerleşimi, 200 m²’de bir adet olacak şekilde yapılmalıdır. Yani her 200 m²’lik alan bir izleme noktası olarak belirlenir.
• Sensörler, ortalama bir insanın burun hizası (yerden yaklaşık 1,5–1,6 m) seviyesinde konumlandırılmalıdır.

• Karbonmonoksit panellerinin alarm ve arıza bilgileri, yangın algılama ve ihbar sistemleri üzerinden izlenmektedir.
• Yangın algılama ve ihbar sisteminden izleme yapılabilmesi için her bir karbonmonoksit paneli başına 2 adet izleme modülü (AMD3311) projeye eklenmelidir.