Výsledky šetření vybraných událostí na plynových zařízeních – 1. část
S ohledem na zkušenosti a výsledky šetření některých událostí na plynových a souvisejících zařízeních (požáry, výbuchy, otravy spalinami, zakázané manipulace apod.) z pohledu soudního znalce jsme připravili materiál, který bude zveřejňován na pokračování. Obsahem uvedeného materiálu jsou informace o skutečných případech, ke kterým v praxi došlo.
Materiál podle rozsahu jednotlivých uváděných případů obsahuje:
- Stručný popis události
- Zásady pro provedení šetření
- Zjištění na místě činu
- Otázky k řešení problematiky
- Zjištění a závěry k otázkám
- Měření provedená na místě
- Výsledky provedené expertízy
- Závěry
Jednotlivé případy jsou doplněny fotodokumentací, měřeními a v některých případech použitými výpočty.
Smyslem je upozornit na možná rizika při projektování, montáži, zkoušení, revizích, servisu a provozu plynových a souvisejících zařízení a současně identifikovat možná porušení předpisů a postupů v běžné každodenní praxi. Materiál obsahuje následující případy:
- Případ I. – Šetření příčin smrtelné otravy 3 osob ze spalin plynového kotle v obytném domě
- Případ II. – Řešení problematiky možného výbuchu zemního plynu po jeho úniku z vařidlových hořáků v obytném domě
- Případ III. – Řešení problémů při provozu turbokotlů při chybném provedení odvodu spalin
- Případ IV. – Řešení problematiky úniku plynu v obytném domě
- Případ V. – Propálení plynového potrubí v důsledku zahoření kabelů v zemi s následným únikem plynu a jeho výbuchem
- Případ VI. – Únik plynu při nedovolené kontrole těsnosti
- Případ VII. – Šetření příčin výbuchu plynu v obytném domě
- Případ VIII. – Požár plynové smažící pánve RM GASTRO s.r.o. model BR80-98G
- Případ IX. – Zásah do plynového zařízení – Nedovolený odběr plynu
- Případ X. – Provádění zásahu na potrubí pod tlakem pomocí bezúnikové technologie
- Případ XI. – Nedovolená manipulace s armaturou s následným únikem plynu
- Případ XII. – Nedovolené ukončení potrubí při přerušení prací
- Případ XIII. – Únik plynu z výfukového potrubí
- Případ XIV. – Únik plynu v dutých prostorech
Materiál bude průběžně doplňován dalšími případy z praxe.
Případ I. Šetření příčin smrtelné otravy 3 osob ze spalin plynového kotle v obytném domě
Stručný popis události
V roce 2010 došlo k otravě oxidem uhelnatým v prostoru suterénního bytu. V uvedeném prostoru suterénního bytu byl instalován nástěnný plynový kotel JUNKERS ZWR 18-3KE. Místnost je přístupná z chodby bytu. Chodba bytu je propojena dveřmi do společných prostor domu, dále dveřmi uvnitř bytu.
V důsledku této otravy došlo k úmrtí 3 osob. Dvě osoby byly nalezeny v kuchyni na válendě a na podlaze a jedna osoba byly nalezena v koupelně na podlaze před vanou. V době nalezení osob byla puštěná tekoucí voda. Průběh události musel být velice rychlý.
Zásady pro provedení šetření
Podkladem pro vypracování posudku byla prohlídka a měření na místě instalace. Vzhledem k naměřeným hodnotám bylo rozhodnuto o provedení expertízy kotle a určení detailních příčin otravy a ověření bezpečnostní funkce pojistky proti zpětnému toku spalin.
Zjištění na místě činu
Prostor místnosti má volný objem 39,51 m3. Tento objem odpovídá požadavku předpisu z doby předpokládané instalace.
Instalován byl spotřebič plynový závěsný kotel JUNKERS typ ZWR 18-3KE 23 S 5892, rok výroby 10/1999. Jmenovitý tepelný příkon kotle je 20,9 kW.
Instalace kotle je patrná z obrázku 1.
Obr. 1 Celkový pohled na instalovaný plynový kotel
Obr. 2 Pohled na dveře bez otvorů pro přívod vzduchu
Pro provoz kotle není zabezpečen dostatečný přívod spalovacího vzduchu, zejména z hlediska vstupu vzduchu z volného venkovního prostoru do místa instalace spotřebiče. Plastová okna v místnosti svojí infiltrací tuto dodávku nejsou schopny zabezpečit. Propojení prostoru instalace kotle do dalších prostor bytu tento požadavek rovněž nezajišťuje, jak je dokumentováno na obrázku 2.
Poté bylo přistoupeno k ohledání plynového kotle.
Celkový stav plynového spotřebiče odpovídá stavu běžného užívání. Na kotli nebyly zjištěny neoprávněné zásahy do zařízení kotle a zabezpečovacích prvků.
Stav celého kotle z hlediska prováděné údržby a čištění dokumentují obrázky 3, 4, ze kterých je zřejmé, že na spotřebiči nebyl prováděn pravidelný servis, zejména čištění.
Obr. 3 Celkový pohled na stav kotle po jeho odkrytování
Obr. 4 Detailní pohled na znečištění plynového kotle
Obr. 5 Pohled do sopouchu a komínového průduchu, který je ze 2/3 uzavřen spadem v komíně
Po demontáži kouřovodu bylo zjištěno chybné provedení spalinové cesty, kdy bylo instalováno pouze koleno, které bylo cca do 2/3 zasypáno sutí a nečistotami, které bránily řádnému odvodu spalin, jak ukazuje obrázek 5.
Provedená měření na místě
Spotřebič v době prohlídky byl funkční.
Pro ověření stavu plynového kotle byla provedena následující měření:
1. měření – měření ovzduší v prostoru místnosti při provozu kotle
Naměřeny byly tyto hodnoty koncentrace CO v prostoru místě instalace, kde došlo k otravě.
| Doba provozu [min] | Hodnota koncentrace CO [ppm] |
|---|---|
| 1 | 332 |
| 2 | 586 |
| 3 | 721 |
| 4 | 834 |
Měření bylo prováděno za stejných podmínek, jaké byly v době otravy, tj. stav oken, dveří apod.
Při této hodnotě koncentrace bylo z bezpečnostních důvodů měření ukončeno. Měření prokázalo, že v produkovaných spalinách byla velmi vysoká koncentrace CO, která zapříčinila uvedenou událost.
2. měření – měření koncentrace spalin za spalinovým hrdlem plynového spotřebiče
Na odvodu spalin za spalinovým hrdlem kotle byl vyvrtán otvor pro vložení měřicí sondy. Naměřena byla hodnota koncentrace 22661 ppm oxidu uhelnatého, a to krátce po spuštění kotle. Z důvodu ochrany senzoru bylo měření ukončeno.
V době měření byl zjištěn tah komína v hodnotě 0 Pa.
Měření bylo provedeno následujícími přístroji:
- Měření prostoru s výskytem spalin
Detektor Dräger X-am 5000 pro monitoring prostorů ohrožených otravou
Part-No. – 8320000
Serial-No. – ARZL-0170
Senzor XXSEC CO Cat Ex - Měření spalin v kouřovodu za hrdlem plynového spotřebiče
Analyzátor spalin Testo typ 330-2 LL
Výrobní číslo – 0632 3307
Serial-No. – 01931345 - Měření tahu spalinové cesty
Měřicí sonda tlaku Testo typ 0638 0330
Výrobní číslo 10224085 - Kontrola proudění vzduchu
Zařízení Flow Check Dräger Cumulus
Výrobní číslo 6400772 05 - Tisk naměřených dat
Tiskárna Testo typ 0554.0547 - Prohlídka nepřístupných míst
Endoskop CAMSCOPE REMS typ 175101, 175102
Poté byl plynový kotel demontován a odvezen k provedení expertízy.
Výsledky provedené expertízy
S ohledem na uvedené výsledky měření bylo rozhodnuto o provedení detailní expertízy plynového kotle za účelem detailního ověření stavu kotle v době otravy, zejména stavu čidla pro zpětný tok spalin.
Plynový kotel po odborné demontáži byl namontován na servisní panel Junkers, odborně zapojen a provedeny následující zkoušky:
1. Bylo provedeno ověření funkce čidla proti zpětnému toku spalin.
Obr. 6 Detailní pohled na instalované čidlo pojistky zpětného toku spalin se známkami značného znečištění včetně silných úsad nečistot v celém okolí
Čidlo bylo zanesené nečistotami, jak dokumentuje obr. 6.
Čidlo mělo při provozu kotle okolní teplotu 68 °C. Tato teplota je nedostatečná pro funkci čidla a je způsobena nečistotami v oblasti difuzoru, což zapříčiňuje nedostatek primárního vzduchu pro spalování. Dále teplotu spalin výrazně ovlivňuje skutečnost, že kotel má značně znečištěný výměník, který neumožňuje volný průchod spalin, které se hromadí pod výměníkem a brání přívodu sekundárního vzduchu pro spalování. Pojistka proti zpětnému toku spalin nezareagovala v čase do 4 minut. Reakční doba podle normy je 120 sec tj. 2 minuty.
2. Bylo provedeno ověření funkce čidla proti zpětnému toku spalin při jeho mechanickém očištění od nánosů – viz obr. 7.
Obr. 7 Detailní pohled na částečně očištěné čidlo pojistky zpětného toku spalin pro účely měření doby reakce k odstavení kotle z provozu
Naměřená teplota v místě čidla byla opět 68 °C. Pojistka nebyla uvedena v činnost do 4 minut. Reakční doba podle normy je 120 sec tj. 2 minuty. Uvedená teplota 68 °C je nedostatečná pro funkci čidla proti zpětnému toku spalin.
Poté bylo přistoupeno k vyčištění kotle a demontáži hořáku. Po demontáži hořáku bylo zjištěno silné znečištění v oblasti vstupu trysek do difuzorů, jak ukazuje obr. 8 a 9.
Obr. 8 Pohled na demontovaný hořák, kde je viditelné značné znečištění difuzorů pro přívod primárního vzduchu
Obr. 9 Detailní pohled na vyjmuté znečištěné trysky z difuzoru (viz obr. 8)
Dále byl demontován výměník a vyčištěn mokrou cestou. Stav výměníku před demontáží ukazuje obr. 10 a 11.
Obr. 10 Pohled do hořákové komory, v dolní části hořák kotle, v horní části výměník se zjevnými stopami znečištění a nedokonalého spalování
Obr. 11 Detailní pohled na znečištěný výměník kotle (viz obr. 10)
Pohled na výměník proti světlu dokládá značné znečištění prostoru mezi lamelami, jak dokládá obr. 12.
Pohled na vyčištěný výměník proti světlu je na obr. 13.
Obr. 12 Pohled proti světlu na znečištěné lamely výměníku
Obr. 13 Pohled proti světlu na výměník po vyčištění lamel výměníku
Poté zkoušky pokračovaly na smontovaném a vyčištěném kotli.
3. Bylo provedeno ověření funkce čidla pojistky proti zpětnému toku spalin.
Teplota v místě čidla byla v hodnotě 105 °C. Čidlo odstavilo kotel z provozu v čase 80 sec, tato hodnota vyhovuje požadavku normových hodnot tj, čas 120 sec.
4. Dále bylo provedeno měření odporu čidla spalin při teplotě okolí, tj. 26,7 °C.
Změřená velikost odporu měla hodnotu 8,98 kΩ. Tato hodnota odpovídá stanovené hodnotě podle srovnávacích hodnot měřicích bodů podle Obr. 14 Odporové hodnoty teplotních čidel, tj. dokumentu Servisní informace JUNKERS.
Obr. 14 Odporové hodnoty teplotních čidel viz Servisní informace JUNKERS
Závěr
Uvedené zkoušky prokázaly, že znečištěný, tj. neservisovaný plynový spotřebič produkuje vysokou koncentraci CO ve spalinách, v daném případě v hodnotě 22661, jak dokládá výsledek měření spalin před servisem kotle, tj. jeho vyčištěním v oblasti difuzorů a výměníku.
Při znečištění resp. zanesení difuzorů dochází k nedostatečnému přívodu primárního vzduchu pro spalování, které způsobuje sníženou provozní teplotu spalin v oblasti čidla proti zpětnému toku spalin, čímž uvedené zkoušky prokázaly, proč nedojde v uvedeném stavu kotle k reakci čidla pojistky proti zpětnému toku spalin.
Hodnoty koncentrace CO ve spalinách po provedeném servisu kotle resp. po jeho vyčištění dosahovaly hodnot 25 ppm.
Při provozu plynového kotle byly porušeny následující základní povinnosti provozovatele:
- Provádění kontrol a revizí plynového zařízení podle vyhl. 85/1978 Sb.
- Provádění kontrol spalinových cest
- Provádění servisu plynového kotle podle požadavků výrobce uvedených v návodech pro obsluhu plynového kotle.
Prostorové požadavky pro instalaci plynového průtokového ohřívače plynu byly splněny.
Nebyly splněny požadavky pro přívod vzduchu ke spalování, z důvodů nedostatečného propojení s prostory umožňujícími přívod vzduchu.
Na spalinové cestě nebyl vytvořen kontrolní otvor na kontrolu a čištění kondenzátní jímky. Dalším závažným nedostatkem je krátká svislá část kouřovodu nad přerušovačem tahu.
Při zřizování provozu a revizích plynového zařízení v koupelně bytu byly porušeny následující předpisy:
- ČSN 386441:1980 Odběrní plynová zařízení na svítiplyn a zemní plyn v budovách (podle data instalace spotřebiče, které doposud nebylo zjištěno)
- ČSN EN 1775:1999 Zásobování plynem – Plynovody v budovách – Nejvyšší provozní tlak ≤ 5 bar – Provozní požadavky
- TPG 70401 Odběrná plynová zařízení a spotřebiče na plynná paliva v budovách
- ČSN 73 4201 Komíny a kouřovody – Navrhování, provádění a připojování spotřebičů paliv
Taking into account the experience and results of the investigation of certain events on the gas and associated facilities (fire, explosion, poisoning, fumes, prohibited manipulation, etc.) from the perspective of a forensic expert we have prepared material, which will be published on the continuation. Contents of this material is based on real cases. Material according to the extent of individual reported cases includes:
- A brief description of the event
- Principles of the investigation
- The findings at the crime scene
- Issues to be solved
- Findings and conclusions on the issues
- Measurements taken on the spot
- Results of expertise
- Conclusions
The purpose of the material is to highlight the potential risks when designing, installing, testing, inspecting, maintening and operating of gas and associated equipment and also to identify possible breaches of regulations and procedures in everyday practice.
Individual cases are accompanied by photographs, measurements and in some cases by used calculations.
The material will be regularly complemented by other practical cases.