YANGIN

1-  YANGININ TANIMI ve KAVRAMLAR

1-1- Yanmanın ve Yangının Tanımı

Yangın (Fire): Katı, sıvı veya gaz halindeki yanıcı maddelerin kontrol dışı yanma olayıdır.

Yanma (Combustion): Yanıcı maddenin tutuşma sıcaklığına ısıtıldığında oksijenle verdiği eksotermik zincirleme reaksiyondur. Yanma ısı ve ışık üreten hızlı oksidasyondur.

İdeal yanmanın genel formülü;

CXHY  +  (X+Y/4)O2  +  ISI    -  XCO2  +  Y/2H2O  +  ISI                  şeklindedir.

            Yanıcı maddeyi yeterli oksijenli ortamda karakteristik tutuşma sıcaklığına kadar ısıtan bir ısı kaynağı yanma reaksiyonunu başlatmaktadır. Bu reaksiyondan ayrıca ısı enerjisi açığa çıkmaktadır.

    1-2- Oksidasyon Çeşitleri

    1-2-1-Yavaş Oksidasyon (Oksidasyon, Oksitlenme): Örneğin, demirin ve bakırın oksitlenmesi, canlıların hücre solunum olayları birer yavaş oksidasyondur. Yanma tarifinin içine girmez. Ama yavaş oksidasyon zamanla hızlı oksidasyona dönüşebilir. Örneğin, bezir yağına bulaştırılmış bir bez parçası, normal şartlar altında kolaylıkla oksitlenecek ve bu oksitlenme sırasında açığa çıkan ısı ile sıcaklığı tutuşma derecesine kadar zamanla yükselerek kendiliğinden alevlenme meydana gelecektir.

     1-2-2- Hızlı Oksidasyon (Combustion, Yanma): Yanma tarifinde yer alan olay budur. Yanmanın belirtileri alev, ısı ve ışıktır. Örneğin, odunun yanması, buhar ve gaz halindeki maddelerin yanması sonucu oluşan yanma şeklidir. Bazı maddeler katı halden önce sıvı hale daha sonrada buhar veya gaz haline geçerek yanarlar. Örneğin parafin, mum ve katı yağlar gibi. Bazıları ise doğrudan yanabilen buhar çıkarırlar. Örneğin, naftalin. Yine bazı maddeler doğrudan doğruya yanabilen gazlar çıkarırlar. Örneğin, odun, kömür Meydana gelen bu yanıcı buhar veya gazlar oksijenle birleşirken alev meydana gelir. Alevin üç kısmı bulunur.

 1- Dış kısım: Parlaktır, sıcaklık yüksek derecededir ve yanma tamdır.

 2- Orta kısım: Yanma tam değildir, zira oksijenle temas olanağı daha azdır. Sıcaklık düşüktür.

 3- Çekirdek kısım: Bu bölgede yanma yoktur, yanıcı buhar ve gazların yanmak için sıra beklediği bölge de denilebilir. İç ve orta kısımda hava akımı dolayısı ile bir takım yanmamış maddeler de çıkar ki bunlar duman ve kurumdur.

Kolay tutuşabilen maddelerde yanma bazen parlama özelliği gösterir. Fakat gerek normal yanmada gerekse parlama şeklindeki yanmada basınç oluşmamaktadır.

       1-2-3- Çok Hızlı Oksidasyon (Explosion, Patlama): Gazların yanma şeklidir. Ortalama 10 bar basınç oluşur. Bütün yanıcı gazlar Alt Patlama Sınırı (Lower Explosion Limit = LEL) oranında biriktiklerinde en ufak bir kıvılcımla patlarlar.

            Ayrıca 100,000 bar civarında basınç oluşturabilen çok çok hızlı oksidasyon vardır ki buna da (Detonation, İnfilak) denir. Patlayıcı maddelerde meydana gelir. Örneğin dinamitin infilakinde basınç artışı 200.000 bardır.

        1-2-4- Bazı Gerekli Kavramlar:

Isı: Maddeleri oluşturan atom veya moleküllerin kinetik hareketlerinin seviyesinde görünen enerji türü. Birimi: Kalori (cal), British Thermal Unit (Btu), Joule (J)

Buharlaşma Isısı (entalpisi): Bir gram sıvının tamamen buhar haline geçebilmesi için ortamdan alınması gereken ısı miktarı.

Ergime Isısı: Bir gram katının tamamen sıvı hale geçebilmesi için ortama verilmesi gereken ısı miktarı.

Isınma Isısı: Bir maddenin bir gram veya bir molekülün sıcaklığını 1°C yükseltmek için gerekli ısı.

Buharlaşma: Bir maddenin sıvı halden gaz haline geçmesidir.

Donma: Bir maddenin sıvı halden katı hale geçmesi olayıdır.

Ergime: Bir maddenin katı halden sıvı hale geçmesidir.

Yoğuşma: Bir maddenin gaz halden sıvı hale geçmesi olayıdır.

Derişim (Konsantrasyon) : Karışımlardaki karışan madde miktarlarını birbirlerine bağlı fakat karışımların toplam kütlesinden bağımsız olarak belirlemek için tanımlanan hal değişkeni.

Deriştirme: Çözeltideki çözünen miktarını arttırma veya çözücü miktarını azaltma.  

Karışım: Birden fazla çeşitte maddenin kendi özelliklerini koruyarak bir araya gelmesiyle oluşan maddelerdir.

Kalori: 1 gram suyun sıcaklığını 1°C yükseltmek için gerekli ısı miktarı, ısı birimi olarak kullanılır.

Katalizör: Reaksiyon hızını arttıran fakat reaksiyondan değişmeden çıkan madde.

Kaynama: Sıvıların buhar basınçlarının ısıtma işlemi ile dış basınca eşit olması hali.

Kinetik Enerji: Bir cismin hızından dolayı sahip olduğu hareket enerjisi.

Kimyasal Olay: Maddenin kimyasal özelliklerinin değiştiği olaydır.  Yani maddenin başka bir maddeye dönüştüğü olaydır.

Madde: Kütlesi ve hacmi olan her şey maddedir.

Sıcaklık: Moleküllerin kinetik enerjisinin fonksiyonu olan bir hal değişkeni.

Sıvı: Molekülleri birbirine değerek öteleme hareketi yapılabilen ve pratikte bastırılamayan akışkan.

Süblimleşme: Katı halde bulunan madde  sıvı hali atlayarak doğrudan doğruya buhar haline geçme ve yeniden, sıvılaşmaksızın katı hale dönüşmesidir.

Tutuşma sıcaklığı: Yanma olabilmesi için gereken minimum sıcaklık değeridir. 

 
     1-3- Yangın Tedrahedronu

            Yangının dört unsuru vardır; 1) Yanıcı Madde, 2) Oksijen, 3) yanıcı maddeyi tutuşma sıcaklığına kadar ısıtacak Isı kaynağı ve 4) baştaki üç unsur bir araya gelip oksidasyon başladıktan sonra devreye giren Zincirleme Reaksiyon

 

 2-  YANGIN BİLEŞENLERİ

 

            2-1- Oksijen;

Oksijen kendisi yanmayan fakat yanmayı gerçekleştiren renksiz, kokusuz, bir gazdır.
Gaz halinde oksijen normal şartlar altında 1.4289gr.ağırlığındadır. Oksijen 51 bar  basınçta  ve -119C derecede sıvılaşır. Normal basınçta kaynama noktası –183 ^oC dir. 1 litre sıvı oksijen 1.118 kg'dır. Normal havada % 21 Oksijen, % 78 Azot, % 1 diğer gazlar mevcuttur. Havadaki Oksijen oranı yanıcı maddelerin oksijen ile reaksiyona girmesi için yeterlidir. Ancak bu oran % 16'nın altına düştüğünde yanma durur. Bazı yanıcıların bünyelerinde yanmayı sürdürecek kadar oksijen bulunur.

2-2- Isı:

Maddeleri oluşturan atom veya moleküllerin kinetik  hareketlerinin  seviyesinde görünen enerji türü olarak tanımlanabilir. Bütün maddeler belli bir ısıya sahiptirler, burada ısının seviyesinin bir ehemmiyeti yoktur. Isı yükseldikçe maddenin moleküllerinin hareket hızları da o nispette artar.  Bu ise madenin moleküllerinin oksijen ile birleşimlerine imkan verir. Bu  olayın adı da yanmadır.

Bir maddenin yanmaya başlaması için çoğunlukla ısıya ihtiyaç vardır. İhtiyaç duyulan bu ısı enerjisi bir çok kaynaktan meydana gelmektedir. Isı kaynaklarını genel olarak aşağıdaki gibi sıralayabiliriz;

 1. Açık Alevler : Oksijen kaynağı, mum alevi, kibrit alevi, yanıcı sıvı ve gaz borularından meydana gelen kaçakların tutuşması sonucu ortaya çıkan alevler  vs... yani alevini gördüğümüz ısı kaynaklarıdır.

 2. Elektrik  : Elektrik tesisatları, jeneratörler, elektrikli ısıtıcılar ve elektrikli cihazlar yangını başlatmaya yeterli ısı açığa çıkarabilirler.

 3. Aşırı Isı  : Sıcak işlemlerin yapıldığı yerlerde ısı kontrol sensörlerin görev yapmamaları sonucu ısının gereğinden fazla artması olayından meydana gelir.

 4. Kızgın Yüzeyler : Eritme potalarının, buhar borularının, kurutucuların, fırınların, bacaların, vs... dış yüzeyleri kızgın yüzeyler olarak adlandırılırlar.

 5. Kendi Kendine Tutuşma  : Maddelerin kendi üzerlerinde depolanan ısı enerjisi dolayısıyla her hangi bir dış etki olmaksızın yanmaya başlaması.

 6. Kıvılcım  : Mekanik aletlerden, duman bacalarından, eksoz borularından, elektrik kaynağından, metal kesme işlemlerinden vs... oluşan kıvılcımlar.

 7. Statik Elektrik : Maddelerin yüzeyleri üzerinde sürtünme sonucu üretilen elektriksel yükten dolayı oluşur. Aşırı yüklenen maddelerin üzerindeki elektriksel yükün herhangi bir sebeple  deşarjı esnasında oluşan kıvılcım yanmayı başlatabilir.

 8. Sürtünme  : İki maddenin birbirine sürtünmesiyle açığa çıkan ısı enerjisi yanma hadisesini başlatır.
 9. Doğal Isı Kaynakları : Yıldırım ve güneşi bunlar içinde sayabiliriz.

        Yangına sebebiyet verme açısından ısı kaynaklarını istatistiki olarak incelediğimizde;

	1999 Yılı			1923 - 98 Arası
	Adet	%		Adet	%
Sigara	5836	39		67411	33
Baca	1121	8		37679	18
Elektrik Kontağı	3262	22		32724	16
Elektrikli Alet	398	3		24118	12
Kıvılcım Sıçraması	445	3		9857	5
LPG Gaz	755	5		12547	6
Akaryakıt	154	1		10125	5
Çocukların Ateşle Oynaması	407	3		3417	2
Diğer	2454	17		6153	3
Toplam	14832	100		204031	100

Kontrol dışı yanmayı başlatacak başta sigara, elektrik tesisatı ve elektrikli aletler olmak üzere bütün ısı kaynaklarını gözaltında tutma zorunluluğu ortaya çıkar.
 
           2-3- Yakıt Çeşitleri

Yanıcı maddeler (nükleer yanmalar ve metal yangınları hariç) organik bileşiklerdir. Organik bileşikler de güneş enerjisinin özümlenmesinden oluşmuş bitki, hayvan ve insan şeklindeki canlılar ve onların fosilleridir. Sonuçta güneş enerjisinden dönüşerek oluşan yanıcı madde tekrar ısı enerjisine dönüşmektedir.

Yanıcı maddelerin çoğunun birleşiminde Karbon, Hidrojen, Kükürt, Fosfor vardır. Yanıcı maddeler doğada üç halde bulunur;

Katı Yanıcı maddeler: Bu maddeler genel olarak ısının etkisi ile yanıcı buhar ve gaz çıkartmakta ve oksijenle birleştiklerinde yanma olayı gerçekleşmektedir. Bu grupta bazı yanıcı maddeler önce eriyerek sıvı hale gelir ve daha sonra buhar haline gelerek yanarlar. (Parafin, mum, katı yağlar.) Bazıları ise doğrudan buhar haline geçerek yanarlar. (Naftalin gibi)

Sıvı Yanıcı maddeler: Bu tip yanıcı maddeler genelde buharlaştıktan sonra yanarlar. Bunların çoğu normal hava ısısında buharlaşırlar. Benzin, tiner gibi. Sıvı yanıcı maddelerin çıkarmış oldukları buharların çoğu havadan ağırdır.

Gaz Yanıcı Maddeler: Diğer yanıcı maddelere nazaran daha kolay ve daha hızlı yanarlar. Oksijenle temasa getirilmeleri belirli oranlarda olmalıdır. Alt patlama sınırı kadar biriktiklerinde en küçük bir ısı kaynağı (mesela kıvılcım) ile patlama meydana gelir.           

 3-           YANMA ÜRÜNLERİ 

3-1- Isı

Yangın başlangıcından itibaren yangın mahallinde sıcaklık çok süratli bir şekilde  yükselir. Bunun için yangınlarda ilk dakikalar hatta saniyeler çok önemlidir. Zira yangınlarda ilk 5 dakikada hararet hemen 500  C derecenin üzerine çıkmaktadır. Yangın yerinde zamanın fonksiyonu olarak sıcaklığın değişimi şöyle olmaktadır.

Buna göre 1 saat içerisinde ortam sıcaklığı 927 C dereceye yükselmektedir.  Ancak burada en büyük yükseliş ilk 5 dakikaya tekabül etmektedir.  İşte yangınlarda ilk 5 dakikanın önemi bundan kaynaklanmaktadır.

Sıcaklığın insan yaşamı üzerinde büyük etkisi olduğu ise inkarı mümkün olmayan bir hakikattir. Yüksek hararet insan vücudunda onarılmaz yaralar açar. Derinin yanması ile derinin hemen altında bulunan ter bezleri tahrip olur. Vücutta bulunan toksin maddeler ter bezleri yoluyla dışarı atılmazsa kan zehirlenmesi yapar ve hayat sona erer.

 Yüksek sıcaklık dolayısıyla;

1-      Proteinler pıhtılaşmaya başlar,

2-      Kan basıncının artması ile hayati organlarda iç kanamalar oluşabilir.

3-      Kalbin ritmik temposu bozulur, aşırı su kaybı, solunum sıkışması ve zorluğu meydana gelir. Bunların sonucu yine ölümdür.

İnsan vücudu ve solunum sistemleri;

-          65 C derece sıcaklığa sınırlı bir süre,

-          120 C derece sıcaklığa 15 dakika

-          143 C derece sıcaklığa 5 dakika

-          177 C derece sıcaklığa 1 dakika dayanabilir.

Yukarıdaki değerlendirmeler ışığında yangınlarda meydana gelen ölümlerin çoğu duman içerisinde bulunan zehirli gazlardan ve yangın esnasında oluşan yüksek hararetten (ısı enerjisinin sonucu olarak) meydana gelmektedir. Ani parlama ve patlamalar haricinde direk olarak yanarak hayatını kaybeden cesetlerle nadiren karşılaşılmaktadır.

Isı enerjisi yüksek sıcaklık oluşturarak, susuzluk, solunum alanlarında yanma, kalp atışlarında artış meydana getirir. Koruyucu elbise giyinmelidir.

            3-2- Işık (Alev): Serbestçe yanan maddelerde alev normal olarak vardır. İnsan vücudunda 1.2. ve 3. derecede yanıklara neden olur.