İş sağlığı ve güvenliği için çalışma ortamlarında hava kalitesinin önemi ve teknolojik ölçümleri
Important and technological measures of air quality in working environments for occupational health and safety
Yazar: MUSTAFA UTKU TEMEL
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ÇINAR
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İş Güvenliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Maden Mühendisliği ve Madencilik = Mining Engineering and Mining
Dizin: Gaz sensörü = Gas sersor

Özet:
İSG (İş Sağlığı ve Güvenliği) alanındaki çalışmaların amacı, çalışanların iş kazalarından korunmasını sağlamak, aynı zamanda onların daha sağlıklı bir ortamda çalışmalarına yönelik olarak mevcut risklerin öngörülmesini ve ortadan kaldırması için çalışmalar yapmak ya da zararları en aza indirgenmeyi sağlamaktır.
Günümüzde teknolojinin hızlı gelişmesi ve bunun paralelinde de üretimin ve rekabetin büyük oranda artması, işçilerin iş güvenliği ve sağlığına yönelik tehlikelerinde artmasına neden olmuştur. 20. yüzyıl makineleşmenin yoğun olduğu bir yüz yıl olmuş bu da yeni üretim yöntemlerini ortaya çıkarmıştır. Bu doğrultuda da artan iş kazaları sonucu uzuv kayıplı yaralanmalar ve ölümler artmıştır.
Bilim, teknoloji ve sanayileşmedeki baş döndürücü bu gelişmeler hiç şüphe yok ki, devletlerin kalkınma süreçlerine ve bireylerin rahatlıklarına pek çok katkılar sağlamıştır. Ancak bu gelişmelerin paralelinde çalışma hayatında bu başarının sağlandığı söylenemez.
Madencilik sektörü maden arama aşamasından, üretimine ve lojistiğine kadar birçok alanı kapsamaktadır. Doğası gereği yüksek riskleri bünyesinde barındıran endüstriyel sektörlerden biridir. Madencilik işlemleri sırasında oluşması muhtemel riskler için yeterince önlemler alınmadığından dolayı sektör iş kazalarının yüksek olduğu bir çalışma alanıdır. Madencilikte çalışma ortamı diğer sektörlerle karşılaştırıldığında sürekli değişmektedir. Madencinin değişen bu doğa şartlarına karşı kendisini adapte ederek üretim yapması bir zorunluluktur. Bundan dolayı madencilik işlemleri sırasında meydana gelebilecek risklerin doğru yöntemlerle analiz edilip değerlendirilmesi gerekmektedir.
viii
Bu tez çalışmasında işyeri ortamlarında özellikle yer altı maden ocaklarında çalışanların sağlığını önemli derecede etkileyen hava kalitesinin çalışanlar için uygun olup olmadığını anlık olarak takip etmek, oluşabilecek risk ve tehlikelere karşı önlem alınmasını sağlamak amacıyla bir cihaz geliştirilmiştir. Geliştirilen bu cihazın sadece maden ocaklarında değil hava kalitesinin kontrol altında olması gereken tüm yerlerde kullanılabilmesi kolay ve geliştirilebilirdir. Tek bir gaz sensörüyle (MQ135) aynı direnç üzerinden geçen farklı gazlar sensör tarafından aynı anda algılanmakta ve çalışma kapsamında geliştirilen bilgisayar programı yardımıyla ppm'e çevrilerek maden ocağı havasındaki gazların (O2, CO2, CO ve CH4) oranları hesaplanabilmektedir.
Uluslararası Çalışma Örgütü (ILO)'ya bağlı olarak faaliyetlerini sürdüren İş Sağlığı ve Güvenliği Ajansı (OSHA) tarafından kapalı ortamlar için hava kalitesinin belirlenmesine yönelik olarak geliştirilmiş genel bir standart yoktur. Ülkelerin Hava Kalite İndeksi (Air Quality Index/ AQI) Çevre Koruma Ajansları (EPA) tarafından belirlenmektedir. Eşik değerleri onların kendi sınırlarına dönüştürmeleriyle oluşturulmaktadır. Ulusal Hava Kalitesi İndeksi ülkemizde EPA tarafından oluşturulan Hava Kalitesi İndeksinin ulusal yönetmelik ve eşik değerlerine uyarlanmasıyla yapılmıştır. Ülkemizde hava kalitesi indeksinin hesaplanmasına yönelik olarak kükürtdioksit (SO2), karbonmonoksit (CO), partikül maddeler (PM10), ozon (O3) ve azotdioksit (NO2) gibi 5 temel kirletici için hesaplamalar yapılmaktadır.
Geliştirilen bu cihaz sayesinde, aynı anda tek bir gaz sensörü kullanılarak farklı gazların ortam havasındaki konsantrasyonunun takip edilmesi ve ocak içerisindeki tehlikeli gazların konsantrasyonun tehlike sınır değerlerine ulaşması durumunda cihaz tarafından sesli ve görsel uyarı verilmesi çalışanlar için önemli bir avantaj oluşturmaktadır. Cihazın hafif ve küçük olması baret üzerine yerleştirilmesine imkan vermektedir. Cihazın aynı zamanda kablosuz haberleşme (WiFi) ile veri alış verişi yapabilmesi de önemli bir avantaj olup bu da ocak havasının her taraftan sürekli olarak izlenebilmesine imkan vermektedir. Baret üzerine monte edilerek çalıştırılacak olan cihazla ocak içerisinde her bir çalışanın her noktada tehlikeli durumlar için uyarılacak olması çalışanlar için tehlikeli durumların ve kazaların azaltılmasına önemli katkısı olacaktır. Cihazın maden ocaklarında kullanılan mevcut gaz sensör cihazlarına karşı en büyük üstünlüğü tek bir sensörle birden farklı gazın ortam havasında ölçülebilmesi, çalışanla beraber hareket halinde olması yani toplu değil kişiye yönelik koruma sağlamasıdır.

Abstract:
The purpose of the work in the field of OHS (Occupational Health and Safety) is to ensure that employees are protected from work accidents, at the same time, to foresee and eliminate existing risks for their work in a healthier environment or to minimize damages.
Today, the rapid development of technology and the parallel increase in production and competition have increased the dangers of workers to work safety and health. The 20th century has been a century in which mechanization has been intense and this has revealed new production methods. In this direction, injuries and deaths with loss of limbs have increased as a result of increasing occupational accidents.
These dazzling developments in science, technology and industrialization have undoubtedly made many contributions to the development processes of states and to the comfort of individuals. However, it cannot be said that this success has been achieved in business life in parallel with these developments.
The mining industry covers many areas from mining exploration to production and logistics. It is one of the industrial sectors with high risks due to its nature. The sector is an area of work where occupational accidents are high due to insufficient precautions for possible risks that may occur during mining operations. The working environment in mining is constantly changing compared to other sectors. It is a necessity for the miner to adapt himself to these changing natural conditions. Therefore, the risks that may occur during mining operations should be analyzed and evaluated with the right methods.
In this thesis, a device has been developed in order to instantly monitor whether the
x
air quality, which significantly affects the health of the employees in the workplace environments, especially in underground mines, is suitable for employees, and to take precautions against the risks and dangers that may occur. The use of this developed device not only in mines but also in all places where air quality should be controlled is easy and improvable. Different gases passing over the same resistor with a single gas sensor (MQ135) are detected by the sensor at the same time and the rates of gases (O2, CO2, CO and CH4) in the mine air can be calculated by converting to ppm with the help of the computer program developed within the scope of the study.
There is no general standard developed by the Occupational Health and Safety Agency (OSHA), which operates under the International Labor Organization (ILO), for the determination of air quality for indoor environments. The Air Quality Index (AQI) of the countries is determined by the Environmental Protection Agencies (EPA). Threshold values are created by transforming them into their own limits. The National Air Quality Index was made by adapting the Air Quality Index created by the EPA in our country to the national regulations and threshold values. Calculations are made for 5 main pollutants such as sulfur dioxide (SO2), carbon monoxide (CO), particulate matter (PM10), ozone (O3) and nitrogen dioxide (NO2) in order to calculate the air quality index in our country.
Thanks to this device developed, it is an important advantage for employees to monitor the concentration of different gases in the ambient air by using a single gas sensor at the same time and to give audible and visual warnings by the device in case the concentration of dangerous gases in the furnace reaches the danger limit values. The light and small size of the device allows it to be placed on the helmet. It is also an important advantage that the device can exchange data with wireless communication (WiFi), which allows the furnace air to be continuously monitored from all sides. The fact that each employee will be warned for dangerous situations at every point in the furnace with the device that will be mounted on the helmet will contribute to the reduction of dangerous situations and accidents for employees. The biggest advantage of the device against existing gas sensor devices used in mines is that it can measure more than one gas in ambient air with a single sensor, it is in motion with the employee, in other words, it provides protection for the person rather than collective.