Yangın ve Güvenlik Dergisi 243. Sayı (Kasım-Aralık 2023)

44 YANGIN ve GÜVENLİK • Kasım-Aralık / 2023 ΔT max = T1, max -T i,max Şekil 10 (b)’den en düşük ΔTmax Durum 2’de 43 °C, ve en yüksek ΔTmax Durum 4’te 133 °C iken, Durum 3’te ΔT max 75 °C’dir. Bu, su sisinin söndürme maddelerinin salı- nım sırasında hücre tarafından üretilen ısının çoğunu aldığı ve tepe sıcaklığını en aza indirdiği anlamına gelir. Tlf tepe sıcaklığı ne kadar düşük olursa, termal kaçak yayılımının meydana gelme olasılığının o kadar düşük olduğu belirtil- mektedir. Sonuç olarak, güvenlik havalandırmasından sonra CO2, HFC-227ea ve su sisi gibi söndürme maddelerinin püskürtülmesi LIB’nin toplam sıcaklığını etkili bir şekilde azaltabilir. Ayrıca, su sisi bu üç söndürme maddesi arasında en iyi soğutma etkisini göstermektedir. 2.4. Farklı söndürücü maddelerin söndürme mekanizması Genel olarak yanmanın gerçekleşebilmesi için yeterli mik- tarda ısı, oksijen ve yanıcı madde olması gerekmektedir. Eğer bu üç koşul sağlanırsa, belirli bir zamanda yanma gerçekleşir. Aynı durum LIB yangını içinde geçerlidir. Bu nedenle, ajan engelleyerek yangını söndürür. Boğma ve soğutma CO2 için ana söndürme mekanizmalarıdır. C02, LIB üzerine püskür- tüldükten sonra, büyük miktarda CO2 hücreye nüfuz ederek oksijeni azaltır ve alevi söndürür. HFC-227ea’nın söndürme mekanizması soğutma ve zincirleme reaksiyonu kesintiye uğratmaktadır. CO2’ye kıyasla HFC-227ea ayrıca ısıyı emer ve yangından ayrıştırır. Bu nedenle, HFC-227ea daha iyi bir soğutma etkisi gösterir. Su sisi için ise boğma, soğutma ve ısının yalıtımı üç ana mekanizmadır. Damlacıkların çapı küçük olduğundan, su sisi daha geniş bir yüzey alanına sahiptir ve ısı transfer kapasitesini artırır. Bu nedenle, su sisinin soğutma etkisi önemlidir. Su sisi gibi uygun söndürme maddesi LIB yangınını bastırabilir ve soğutabilir. Şekil 11 (a), söndürme maddesi ile hücre sıcaklığı değişim sürecinin şematik bir diyagra- mını göstermektedir. Hücre termal kaçağı tetiklediğinde, tüm hücrenin sıcaklığı hızla yükselmiştir. Ardından sön- dürme maddesi püskürtülmüştür. Söndürücü madde nede- niyle hücre sıcaklığı tepe noktasından düşmeye başlamıştır. LIB’nin alüminyum alaşımlı kabuğunun iyi termal iletkenliği nedeniyle, soğutma işlemi LIB’nin üstünden altına doğru yayılmaktadır. Söndürücü madde tükendiğinde, LIB’nin soğuma hızı düşer. Bu anda hücre sıcaklığı tekrar yükseldiği görülmüştür. Bunun nedeni hücrenin yüksek sıcaklığıdır. Son olarak, hücre sıcaklığı oda sıcaklığına düşür. Ayrıca, söndürme maddelerinin soğutma kabiliyetini daha fazla incelemek için söndürme maddelerinin salınımı sırasında ısı dağılımı (Ql), söndürme maddeleri olmadan olanla kar- Deneyler sonrası iyiden kötüye doğru soğutma etkileri sıralandığında su sisi, HFC-227ea ve C02 olarak sıralan- mıştır. Durumlarda T6’nın emniyet valfinin üzerindeki sıcaklıklar, alev ve sıcak duman sıcaklıklarını ve alevin yeni- den ateşlenip ateşlenmediğini bilgileri Şekil 9’da verilmiştir. Şekil 9’dan, söndürme maddelerinin serbest bırakılmasından sonra Durum 2, 3 ve 4’teki sıcaklıkların, söndürme maddesi olmayan Durum 1’den daha düşük olduğu, Durum 1’deki T6’nın ise tepe noktası ortaya çıktıktan sonra hala daha yüksek bir sıcaklık koruduğu görülmektedir. Bunun nedeni, söndürücü maddelerin sıcak dumanı dağıtabilmesi ve LIB üzerindeki sıcaklığı düşürebilmesidir. Sıcak dumanın LIB üzerindeki bileşenlere verdiği zarar azaltılmalı ve LIB’deki diğer malzemelerin tutuşması önlenmelidir. Ayrıca, Durum 4’teki T6 sıcaklığı 108 °C’de zirve yaparken, Durum 1, 2 ve 3’te sıcaklıklar sırasıyla 660 °C, 306 °C ve 471 °C olmuştur bu da su sisinin diğer iki söndürme maddesine kıyasla en iyi soğutma etkisine sahip olduğu kanıtlanmıştır. Modüldeki hücrelerin sıkı dizilimi nedeniyle, hücrenin yan tarafındaki sıcaklık bitişik hücrelerin durumunu etkileyebilir. Bir hücre termal kaçağı tetiklediğinde, sabit ısı hücrelerin durumunu etkileyebilir. Bir hücre termal kaçağı tetiklediğinde, sabit ısı hücrenin yan yüzeyinden ilerleyerek bitişik hücrelerin termal kaçağına neden olur. Dolayısıyla hücrenin yan tarafındaki sıcaklık önemlidir ve buda söndürme maddesinin etkinliğini değerlendirmek için kriterlerden biri olarak kabul edilir. Şekil 10 (a), Durum 1,2,3 ve 4’te ortalama sıcaklığın tepe değer- leri sırasıyla 599, 555, 524 ve 504 °C’dir. Dolayısıyla yine sonuç olarak sıralandığında soğutma etkisi bakımından su sis, HFC-227ea ve CO2 olduğunu da teyit etmektedir. Sön- dürme maddelerinin serbest bırakılması sırasında söndürme maddelerinin soğutma etkisini daha fazla değerlendirmek için, her bir Durumdaki tepe ortalama sıcaklık ile madde tükenmeden önceki Durum 1’deki sıcaklık arasındaki fark Şekil 10 (b)’de gösterildiği gibi analiz edilmiştir. Söndürücü maddelerin salınması sırasında Ti eğrisinin tepe sıcaklığı Ti,max (i=1,2,3,4) ile gösterilir. Sıcaklık farkı (ΔT max ) Eşitlik (1) İle aşağıdaki gibi hesaplanır. Tablo 2. Söndürme Maddeleri Olmadan ve Söndürme Maddeleri ile Birlikte LIB’nin Kritik Parametreleri ÖĞE DURUM 1 DURUM 2 DURUM 3 DURUM 4 TP (°C) 621 465 479 427 ∆T(°C) 0 156 142 194 dT/dt(°C/sn) - 1,86 1,46 ,1,23 tr (s) , 137 152 74 MAKALE