Close

6. augusta 2018

Plynové zariadenia – havárie a bezpečnosť prevádzky

Aj keď sa v súčasnosti kladie väčší dôraz na využívanie energie získanej z obnoviteľných zdrojov, takmer 94 % obyvateľov Slovenskej republiky využíva zemný plyn na každodenné varenie, prípravu teplej vody alebo vykurovanie.

Využívanie zemného plynu je pohodlné (neobmedzená dodávka 365 dní v roku a 24 hodín denne) a finančne výhodné. Keďže na území Slovenska sa nenachádzajú veľké zásoby zemného plynu, dováža sa k nám z nálezísk vzdialených niekoľko tisícok kilometrov. Prepravuje sa plynovodmi alebo tankermi ako skvapalnený plyn od prepravných sietí cez rozvodné plynárenské zariadenie až do našich domácností. Pri vlastnostiach zemného plynu, ako sú horľavosť a výbušnosť, však netreba zabúdať ani na riziká vznikajúce prepravou a užívaním zemného plynu pri nedodržaní predpisov a nariadení podľa platnej legislatívy. Čoraz viac sa v médiách objavujú informácie o požiaroch a výbuchoch objektov, pri ktorých bol hlavnou príčinou práve unikajúci plyn.

Preto je na mieste otázka: aké sú príčiny havárie plynovodov?

Vlastnosti zemného plynu

Zemný plyn je prírodný horľavý plyn, ktorý sa využíva ako plynné fosílne palivo. Patrí do skupiny vykurovacích plynov využívaných na vykurovanie, varenie a prípravu teplej vody v elektrárňach, teplárňach, kogeneračných jednotkách a v doprave (na pohon motorových vozidiel).

Zemný plyn je zmes vyšších uhľovodíkov, z ktorých 93 až 99 % objemu tvorí metán. Je to bezfarebný, sám osebe nezapáchajúci, horľavý a nejedovatý plyn. Je ľahší ako vzduch, nedýchateľný a dusivý. Pri jeho úprave sa doň primiešava odorant – zápachová látka, ktorá mu dodáva varovný zápach, aby bol v ovzduší identifikovateľný. Pri dokonalom spaľovaní zemného plynu vzniká oxid uhličitý (CO2) a voda. Pri jeho nedokonalom spaľovaní však vzniká už aj jedovatý oxid uhoľnatý (CO).

Základné charakteristické vlastnosti zemného plynu sú:
– zápalná teplota,
– medza výbušnosti,
– medza zápalnosti,
– rýchlosť horenia,
– fyzikálne veličiny,
– tepelná pohoda,
– Wobbeho číslo.

Zmes plynného paliva a vzduchu horí iba v určitom rozpätí koncentrácie plynného paliva v zmesi. Mimo tohto rozpätia nemožno zmes zapáliť. Pri spaľovaní plynu pri konštantnom objeme (v uzavretom, ale aj v otvorenom priestore) dochádza vplyvom pomalého odvodu spalín a tepla k nežiaducemu spaľovaniu. Za týchto podmienok – zvýšenej teploty a tlaku – sú medze zápalnosti iné, spravidla menšie. Nazývame ich medzami výbušnosti. V zmesi so vzduchom je zemný plyn výbušný od 5 % (dolná medza výbušnosti) do 15 % (horná medza výbušnosti). Ak sa zmes plynu a vzduchu pohybuje percentuálne v hornej medzi výbušnosti, znamená to, že zmes je príliš bohatá na obsah horľavín. V opačnom prípade, ak sa nachádza v dolnej oblasti medze výbušnosti, znamená to, že zmes je príliš chudobná na obsah horľavín (zmes so vzduchom nie je ani výbušná, ani horľavá). Na obrázku sú znázornené medze výbušnosti. Medze výbušnosti sa vyrátajú podľa STN 38 6405 – Plynové zariadenia.

Príčiny havárií plynových zariadení

Ako najčastejšie príčiny vzniku havárií plynových zariadení (potrubná sieť, plynové spotrebiče, armatúry a pod.) sa uvádzajú zlý technický stav zariadenia, nedodržanie prevádzkových predpisov na bezpečný chod zariadenia a úmyselné poškodenie zariadenia.

Pod zlým technickým stavom zariadenia sa rozumie:

• korózne poškodenie,
• prevádzkové opotrebovanie,
• únava materiálu,
• skrytá materiálová chyba,
• nevhodné konštrukčné riešenie.

Nedodržanie prevádzkových predpisov na bezpečný chod zariadenia:

• tlakové, tepelné a silové preťaženie zariadenia,
• neoprávnený zásah do zariadenia,
• zanedbaná alebo nevhodná údržba a montáž.

Úmyselné poškodenie zariadenia (považuje sa za úmyselný trestný čin):

• úmyselné otvorenie a nezapálenie horákov na sporáku,
• úmyselné uvoľnenie spojovacej matice na prívode plynu do plynového spotrebiča a pod.

Zlý technický stav plynových zariadení

Zlý technický stav plynových vykurovacích telies, sporákov, potrubných rozvodov plynu, dymovodov a komínov sa podpisuje pod veľkú časť výbuchov a požiarov v stavebných objektoch (bytové domy, rodinné domy, priemyselné objekty a iné).

Pod zlým technickým stavom týchto zariadení sa rozumie najmä korózne poškodenie časti plynovodu alebo plynového spotrebiča, prevádzkové opotrebovanie týchto zariadení, strata tesnosti montážnych spojov atď. Za to, že korózne poškodenia a prevádzkové opotrebovanie týchto zariadení môžu prerásť až do reálneho rizika úniku plynu, môže v prevažnej miere zanedbávanie pravidelných revízií a kontrol plynových zariadení. Je dôležité si uvedomiť, že od uvedenia do prevádzky musí byť určená osoba, ktorá je zodpovedná za prevádzku plynovodu (alebo jeho častí) a označuje sa ako „osoba zodpovedná za prevádzku“. Táto osoba je povinná zabezpečovať pravidelné čistenie a kontrolu týchto zariadení osobou s odbornou spôsobilosťou na vykonávanie týchto činností, ako uvádza STN EN 1775 Zásobovanie plynom. V norme sú uvedené aj povinnosti a práva osoby zodpovednej za prevádzku.

Pravidlá revízií a kontrol týchto plynových zariadení sú uvedené v TPP 704 01 a STN 38 6405. Podmienky pre organizácie, ktoré vyrábajú plynové zariadenia, montujú ich, majú ich v prevádzke či opravujú, udržiavajú alebo vykonávajú ich revízie, sa ustanovujú v spomínanej norme STN 38 6405 a vo vyhláške Ministerstva práce, sociálnych vecí a rodiny Slovenskej republiky č. 508/2009 Z.z.

Kontrola zariadení

Pri kontrole zariadenia sa posúdi, či stav zariadenia, ktoré je v prevádzke, zodpovedá požiadavkám na zaistenie bezpečnosti práce a technických zariadení a požiadavkám na požiarnu bezpečnosť. Kontrola sa musí vykonať do konca kalendárneho mesiaca, v ktorom sa končí jej lehota. Pri vykonávaní kontroly sa vykoná aj kontrola ovzdušia a netesnosti. O kontrole zariadení, ktorá sa vykonáva najmenej raz za rok, urobí poverený pracovník záznam do prevádzkového denníka. Záznam obsahuje potrebné údaje stanovené zákonom.

Revízie zariadení

Pod revíziou zariadenia sa rozumie celkové posúdenie, pri ktorom sa prehliadkou, vyskúšaním, prípadne meraním zisťuje prevádzková bezpečnosť a spoľahlivosť zariadenia alebo jeho častí a posúdi sa aj technická dokumentácia a odborná spôsobilosť obsluhy. Revízna kontrola plynových zariadení sa vykonáva najmenej jedenkrát za tri roky ak to nie je inými predpismi alebo orgánmi stanovené inak.

Organizácia, ktorá má zariadenie v prevádzke, je povinná vypracovať harmonogram revízií najmenej na trojročné obdobie a upravovať ho podľa prevádzkových skúseností a technického stavu zariadenia. Revízna kontrola sa musí vykonať do konca kalendárneho mesiaca, v ktorom sa končí jej lehota. Vykonáva sa najmä po uplynutí skúšobnej prevádzky, po generálnej oprave, zásahoch, ktoré mali vplyv na bezpečnosť a spoľahlivosť prevádzky zariadenia, po odstávke zariadenia na obdobie dlhšie ako šesť mesiacov, po nútenej odstávke zariadenia z dôvodu prevádzkovej nehody alebo poruchy. Revízia sa nemusí vykonávať po prechode zariadenia na iný vykurovací plyn a po bežných opravách alebo údržbách plynových zariadení (napríklad po výmene filtrov či armatúr alebo po demontáži a výmene spotrebiča s menovitým výkonom nižším ako 50 kW a pod.). Po vykonaní revízie je revízny technik povinný spísať správu podľa ustanovení vyhlášky č. 508/2009 Z.z.

Lehoty na čistenie a kontrola komínov

Pri kontrolách plynovodu a plynových spotrebičov sa nesmie zabúdať na čistenie, kontrolu a skúšanie komínov a dymovodov. Mnohé komíny v súčasnosti nezodpovedajú požiadavkám modernej vykurovacej techniky ani požiadavkám na požiarnu bezpečnosť. Horší ťah, nedostačujúce tepelnoizolačné vlastnosti a citlivosť na vlhkosť sú nevýhodou najmä pri starších komínoch.

Zanesenie komínov a dymovodov, nevhodne použitá tepelná izolácia, nesprávna účinná výška komína alebo neodborná montáž komínového telesa predstavujú často príčiny vzniku havárií s katastrofálnymi následkami, pri ktorých nastáva výbuch objektu alebo jeho časti a vyhorenie priestorov, ktorými sú komínové telesá vedené. Zároveň spaliny unikajú späť do priestoru a vzniká tak nebezpečenstvo udusenia.

Lehoty na čistenie a kontrolu komínov počas ich prevádzky vyplývajú z ustanovení vyhlášky Ministerstva vnútra SR č. 401/2007 Z. z. o technických podmienkach a požiadavkách na protipožiarnu bezpečnosť pri inštalácii a prevádzkovaní palivového spotrebiča a zariadenia ústredného vykurovania a pri výstavbe a používaní komína a dymovodu a o lehotách ich čistenia a vykonávania kontrol. Ak sú na komínové teleso pripojené spotrebiče s celkovým tepelným výkonom do 50 kW, kontroluje sa:

• raz za štyri mesiace, ak sú ku komínu pripojené spotrebiče na tuhé palivá alebo spotrebiče na kvapalné palivá,
• raz za šesť mesiacov, ak sú ku komínu pripojené spotrebiče na plynné palivá a ak ide o komín bez vložky,
• raz za dvanásť mesiacov, ak sú ku komínu pripojené spotrebiče na plynné palivá a ak ide o komín s vložkou.

Ak sú na komínové teleso napojené spotrebiče s celkovým tepelným výkonom väčším ako 50 kW, kontroluje sa:

• raz za dva mesiace, ak sú ku komínu pripojené spotrebiče na tuhé palivá alebo spotrebiče na kvapalné palivá,
• raz za šesť mesiacov, ak sú ku komínu pripojené spotrebiče na plynné palivá.

Komín, na ktorý je napojený spotrebič na plynné palivo typu C, sa musí počas prevádzky kontrolovať a čistiť najmenej raz za rok.

Požiadavky na bezpečnú montáž a prevádzku plynových zariadení

Veľké riziko pri vzniku nebezpečenstva výbuchu plynu v objektoch predstavuje netesnosť systému spôsobená nekvalitnou montážou alebo starnutím tesnení armatúr a potrubných spojov. Len malé percento požiarov a výbuchov zapríčiňujú skryté materiálové chyby alebo výrobné chyby zariadenia. Dôvodom je predovšetkým dobrá kvalita výroby  týchto zariadení, ale aj dobrá kvalita montáže plynovodov a prác spojených s uvádzaním plynových spotrebičov do prevádzky.

Aj dnes má ešte stále veľké množstvo budov plynové inštalácie z čias ich výstavby. Aj keď sa použili veľmi kvalitné materiály, postupne dožívajú vzhľadom na koróziu. Navyše, rozvody plynu v týchto objektoch boli dimenzované na plynové spotrebiče, ktoré sa v súčasnosti vymieňajú za účinnejšie, úspornejšie a ekonomicky výhodnejšie. Preto treba zohľadniť, či navrhnuté systémy rozvodov plynu vyhovujú prevádzkovým požiadavkám daných plynových spotrebičov.

V súčasnosti sa vplyvom nového trendu úspor energie pri zatepľovaní objektov a výmene okien často zabúda na požiadavky a podmienky umiestňovania plynových spotrebičov z hľadiska vetrania, prívodu vzduchu a objemu miestností. Netreba zabúdať, o aký typ plynového spotrebiča ide. Táto informácia je dôležitá najmä z hľadiska minimálnej výmeny vzduchu infiltráciou a samozrejme aj potreby vzduchu na spaľovací proces. Plynové spotrebiče sú klasifikované v troch kategóriách A, B, C. Základné priestorové požiadavky na objem miestnosti a výmenu vzduchu na bezpečný chod týchto spotrebičov uvádza TPP 704 01. Plynové spotrebiče sa umiestňujú len do priestorov, ktoré vyhovujú požiadavkám stanoveným predpisom a návodom výrobcu. Ich umiestnenie je možné len v takých priestoroch, ktoré svojimi rozmermi, vetraním, prívodom vzduchu a určením zodpovedajú danému zhotoveniu a funkcii spotrebiča, resp. jeho menovitému príkonu.

Pri zatepľovaní objektov a výmene okien sa často zabúda na požiadavky umiestňovania plynových spotrebičov z hľadiska vetrania, prívodu vzduchu a objemu miestností.

Dodržiavanie prevádzkových predpisov na bezpečný chod zariadenia

Plynové spotrebiče ako zariadenia nie sú samy osebe nebezpečné. Sú vybavené zabezpečovacími systémami ako tepelná poistka, poistka proti spätnému toku spalín cez prerušovač ťahu, poistka plameňa, samočinný uzatvárací ventil a pod. (závisí to od výrobcu konkrétneho plynového spotrebiča).

K výbuchom alebo otravám osôb oxidom hoľnatým však môže dôjsť napríklad pri úmyselnom znefunkčnení týchto zabezpečovacích systémov užívateľom spotrebiča (opätovné vypínanie ochrán a problémy so štartom spotrebiča), ale aj úmyselným poškodením plynového spotrebiča ako celku (skratové riešenie manželských rozvodov, dedičských sporov…). Len málokedy nastanú výbuchy alebo otravy v dôsledku výrobnej chyby na zariadení. Častejšími príčinami bývajú aj neodborná (laická) montáž plynového spotrebiča a zanedbaná údržba alebo neoprávnený zásah do zariadenia.

Plynové zariadenia môžu montovať a opravovať organizácie, ktoré majú na túto činnosť oprávnenie od oprávnenej právnickej osoby. Tieto práce môžu vykonávať iba osoby odborne spôsobilé a s platným osvedčením. V norme sú uvedené aj požiadavky na tesnenia spojov, prívod spaľovacieho vzduchu, odvod spalín a požiadavky na vybavenie spotrebiča tepelnou poistkou proti spätnému toku spalín. Všetky plynové spotrebiče musia mať ručné alebo automatické uzatváracie zariadenie na uzavretie prívodu plynného paliva do horáka.

Ako teda znie odpoveď na otázku položenú v úvode – aké sú príčiny havárie plynovodov?

Ak to zhrniem, hlavnými príčinami týchto havarijných stavov sú zanedbávanie povinností a nedodržiavanie požiadaviek na bezpečnosť prevádzky vyplývajúcich z platných predpisov a ustanovení. Aby sa týmto nehodám predišlo, treba dodržiavať pokyny na prevádzku, údržbu a obsluhu plynových spotrebičov uvedené v návode výrobcu a používať plynový spotrebič na určený účel.

Zároveň netreba zabúdať na dostatočný prívod vzduchu do miestnosti, kde sa plynový spotrebič nachádza. Je nevyhnutné zabezpečiť vetranie priestoru, v ktorom sa spotrebič používa a jeho spaliny unikajú do priestoru miestnosti. Rozvody plynu a plynové spotrebiče sa musia kontrolovať a udržiavať v stave, ktorý je bezpečný pri prevádzke podľa návodu na obsluhu od výrobcu a dodávateľa. Údržbu, opravu a kontrolu plynových spotrebičov treba zabezpečiť iba osobami s odbornou kvalifikáciou a požadovaným oprávnením na vykonávanie týchto prác.