Bezpečnostní a právní aspekty odstaveného plynového zařízení z provozu
Častou příčinou poruch, nehod a havárií plynových zařízení je jejich používání uživateli, ačkoliv byly montážní či servisní firmou odstaveny z provozu nebo byl uživatel seznámen se zákazem dalšího provozu do doby odstranění závad.
Nejvážnější následky jsou pak zejména u plynových zařízení pro spotřebu plynu spalováním, nejčastěji u plynových průtokových ohřívačů a plynových kotlů.
Důvody pro zákaz provozu spotřebičů.
1. Nedokončená montáž spotřebiče včetně odtahu spalin
Obr. 1 - Nedokončená montáž odtahu spalin, která byla příčinou smrtelné otravy oxidem uhelnatým.
2. Nezajištění přívodu vzduchu pro spalování
Obr. 2 - Dveře koupelny bez otvorů pro přívod vzduchu
3. Nezajištění nejmenšího požadovaného objemu pro instalaci spotřebičů kategorie B tj. min. 8 m3
4. Nezajištění tzv. kubatury pro provoz spotřebičů tj. min 2 m3 prostoru na 1 kW příkonu
NEBO V PŘÍPADĚ VYBAVENÍ POJISTKAMI PROTI ZPĚTNÉMU TOKU SPALIN
1 m3 prostoru na 1 kW příkonu
5. Nefunkční prvky plynového spotřebiče, např. pojistky proti zpětnému toku spalin
Obr. 3 - Funkce pojistky proti zpětnému toku spalin
6. Použití zařízení vytvářejících podtlak, a tím způsobujících zastavení až obrácení toku spalin v odvodu spalin, např. digestoře, sací ventilátory, otevřené okno do vyšších pater, ventilační otvory do šachet apod.
Obr. 4 - Příklad přetažení spalin vlivem otevřeného okna ve vyšších patrech a tím vytvoření komínového tahu
7. Soubor souvisejících vlivů pro bezpečný provoz spotřebičů
Obr. 5 - Schematické znázornění zařízení majících vliv na bezpečnost provozu plynových spotřebičů
OPATŘENÍ K ZABEZPĚČNÍ NEPOUŽÍVÁNÍ SPOTŘEBIČE KTERÝ MŮŽE ZPŮSOBIT NEBEZPEČNOU SITUACI
V zásadě existují dvě základní opatření, která mohou zajistit nepoužívání spotřebiče a zároveň i právní jistotu v případě mimořádné události:
- Bezpečné odstavení spotřebičů z provozu tj. jeho odpojení od přívodu plynu a zdroje elektrické energie
- Bezpečné odstavení spotřebičů z provozu tj. uzavřením uzávěru na přívodu plynu a jeho odpojení od zdroje elektrické energie
Pro oba případy podle bodu a) a b) vyhotovit písemný doklad o odstavení plynového zařízení z provozu a seznámení uživatele se stavem věci např. podle vzoru na obr. 6.
Obr. 6 - Vzor protokolu o odstavení plynových zařízení z provozu
a seznámení uživatele se zákazem užívání plynových zařízení
ŘEŠENÍ UMISŤOVÁNÍ PLYNOVÝCH SPOTŘEBIČŮ KATEGORIE B V PROSTORÁCH S NEVYHOVUJÍCÍ KUBATUROU A PROBLEMATICKÝM PŘÍVODEM VZDUCHU PRO SPALOVÁNÍ
Při šetření smrtelných otrav způsobených provozem plynových spotřebičů kategorie B je téměř vždy zjištěno porušení podmínek instalace.
Spotřebiče v provedení B odebírají vzduch pro spalování z prostoru, ve kterém jsou umístěny, a spaliny jsou odváděny do vnějšího ovzduší spalinovou cestou ve smyslu ČSN 73 4201 a ČSN EN 13384-1. Při nedostatečném přívodu spalovacího vzduchu dochází k nedokonalému spalování, porušení tlakové dynamické rovnováhy systému "místnost - spotřebič", případně "přerušovač tahu-komín", a k vracení spalin přerušovačem tahu do prostoru, ve kterém jsou spotřebiče instalovány.
K zajištění správné instalace plynových spotřebičů kategorie B musí být splněny následující podmínky:
1. Požadavky na přívod vzduchu a prostor se při projektování nových zařízení stanoví pomocí výpočtu a stanoví se ze vzorce:
kdeVs je množství vzduchu pro spalování [m3.h-1];
λ součinitel přebytku vzduchu pro spalování [-];
QJ jmenovitý výkon spotřebiče [kW];
η účinnost spotřebiče. [-];
1,1 konstanta [m3.kW-1.h-1].
Pro výpočet λ platí:
kdeCO2max je maximální obsah CO2 ve spalinách, pro zemní plyn je 11,7 %;
CO2skut změřeno zkušebnou a je udáno výrobcem v dokumentaci spotřebiče.
Pokud není součinitel přebytku vzduchu znám, uvažuje se s hodnotou λ = 2,5.
2. U provozovaných plynových zařízení, kde nelze zjistit konkrétní hodnotu součinitele přebytku vzduchu pro spalování λ, se počítá s hodnotou λ = 2,5.
3. Spotřebiče v provedení B mohou být umístěny v prostorech o objemu alespoň 8 m3 při splnění dalších požadavků, kromě umístění spotřebiče do samostatného odděleného prostoru anebo místnosti s trvalým přívodem vzduchu z venkovního prostoru.
Obr. 1 - Schéma instalace plynových spotřebičů kategorie B v prostorách s objemem min. 8 m3
4. Spotřebiče s atmosférickými hořáky v provedení B nesmí být umístěny v místnostech, ve kterých může vznikat podtlak od ventilátorů, větracích zařízení a jiných zařízení, který by mohl během provozu spotřebiče narušit funkci odvodu spalin od spotřebičů s atmosférickými hořáky a přerušovačem tahu.
Obr. 2 - Schematické znázornění vytváření podtlaku v místnosti a) sacím ventilátorem, b) digestoří nad sporákem
5. Spotřebiče s atmosférickým hořákem a přerušovačem tahu, které jsou vybaveny automatickými pojistkami proti zpětnému tahu spalin umístěnými v odvodu spalin a na hořákové komoře, je možno umístit v nepřímo větratelných bytových prostorech, ve kterých na 1 kW příkonu spotřebiče je objem místností minimálně 1 m3.
Obr. 3 - Schéma umístění pojistky proti zpětnému tahu spalin (pozice 1)
případně spalinového čidla na hořákové komoře (pozice 5)
6. Spotřebiče, které nejsou vybaveny automatickými pojistkami proti zpětnému tahu spalin umístěnými v odvodu spalin případně na hořákové komoře, se umísťují v nepřímo větratelných bytových prostorech, ve kterých na 1 kW příkonu spotřebiče je objem místností minimálně 2 m3. V případě, že požadavek na nejmenší objem prostoru není splněn, postupuje se bodů 10.1 až 10.5.
7. Podle bodů 10.1 až 10.5 se postupuje i v případě, že je splněn požadavek na výše uvedený nejmenší objem prostoru, ale není splněn požadavek na přívod vzduchu.
8. Je-li místnost, kde je umístěn spotřebič, nepřímo větratelná, pak se její objem pro splnění požadavku nezapočítává. Započítává se však objem propojeného sousedního přímo větratelného prostoru nebo i další propojené přímo větratelné místnosti.
9. Množství vzduchu přiváděného infiltrací z venkovního prostoru se stanovuje při rozdílu tlaků mezi venkovním prostorem a místností Δp0,67 = 4 Pa0,67 a musí být rovno nebo větší než Vs. V případě, že tomu tak není, postupuje se podle bodu 10.
10. V případě, že objem místnosti nevyhovuje stanovenému objemu prostoru pro instalaci spotřebiče, je možné místnosti propojovat podle dále uvedených opatření:
10.1 Umístěním spotřebiče do odděleného prostoru (např. skříně) se samostatným trvalým přívodem vzduchu z venkovního prostoru otvorem (otvory) o volném průřezu nejméně 0,001 m2 na 1 kW příkonu spotřebiče, nejméně však 0,02 m2 (viz obrázek 8); je-li přívod vzduchu do skříně řešen potrubím, kanálkem či vzduchovodem, postupuje se podle bodu 10.2
Obr. 4 - Plynový kotel umístěný ve skříni s přívodem vzduchu z venkovních prostor. Skříň je umístěna v nevětraném prostoru
Obr. 5 - Příklady řešení přívodu vzduchu k plynovému kotli umístěnému v samostatné skříni
A - Přívod vzduchu otvorem z venkovního prostoru
B - Přívod vzduchu vzduchotechnickým kanálem z venkovního prostoru
C - Přívod vzduchu šachtou vyústěnou nad střechou objektu
Při uvedeném řešení umístění spotřebiče do samostatné skříně s přívodem vzduchu z venkovního prostoru je nezbytné řešit i podmínky, které zamezí zamrznutí vody, např. v průtokovém ohřívači vody. Vzhledem k tomu, že tyto spotřebiče nejsou připojeny na zdroj elektrické energie, je v daném případě nejlepší řešení použití tzv. termických klapek, které uzavřou odvod spalin v případě, že je spotřebič mimo provoz. Při uzavření klapky nedojde k proudění studeného vzduchu přes skříň do komína a tím se tak zabrání zamrznutí vody ve spotřebiči v době, kdy je mimo provoz.
Obr. 6 - Schéma funkce spalinové klapky na odvodu spalin spotřebiče
V případě spotřebičů instalovaných podle TPG 704 01 v samostatné skříni musí být za hrdlem spotřebiče instalována termická spalinová klapka, která nevyžaduje přívod elektrické energie nebo u spotřebičů s přívodem elektrické energie může být též použita motorická spalinová klapka. Schéma instalace spalinové klapky je na obr. 7 a 8.
Obr. 7 - Schéma instalace spalinové klapky na hrdle spotřebiče
Obr. 8 - Schéma instalace termické spalinové klapky v odvodu spalin spotřebiče umístěného v samostatné skříni
Pro plynové průtokové ohřívače a kombinované kotle se používají termické spalinové klapky typu GWR, které se vyrábějí v dimenzích 90, 110 a 130 mm.
Obr. 9 - Termická spalinová klapka typu GWR
Obr. 10 - Schéma termické spalinové klapky typu GWR
10.2 Umístěním spotřebiče do místnosti se samostatným trvalým přívodem vzduchu z venkovního prostoru otvorem (otvory) o volném průřezu nejméně 0,001 m2 na 1 kW příkonu spotřebiče, nejméně však 0,02 m2. Tyto otvory se doporučuje zřídit co nejníže u podlahy místnosti. Mohou být uzavíratelné pouze za podmínky, že spotřebič lze provozovat jen při jejich otevření na stanovený volný průřez. Je-li vzduch přiveden potrubím, kanálkem, vzduchovodem apod., musí být jeho průřez zvětšen o ekvivalentní přirážku, tj. nejméně 0,0015 m2 na 1 m délky. Na každý ohyb 90° se připočítává ekvivalentní délka nejméně 3 m, na ohyb 45° délka nejméně 1,5 m. Ve složitějších případech musí být provedení a dimenzování zařízení pro přívod vzduchu doloženo vzduchotechnickým výpočtem, např. při použití volného komínového průduchu určeného pro přívod spalovacího vzduchu.
Příklady možného řešení jsou uvedeny na obrázcích 11, 12 a 13.
Obr. 11 - Schéma umístění plynového spotřebiče v prostoru s přívodem vzduchu vzduchotechnickým kanálem z venkovního prostoru
Obr. 12 - Schéma umístění plynového spotřebiče v prostoru s přívodem vzduchu z venkovního prostoru
Obr. 13 - Schéma umístění plynového spotřebiče v nepřímo větratelném prostoru s přívodem vzduchu pomocí vzduchotechnického kanálu z venkovního prostoru přes sousední místnost
10.3 Propojením místnosti se spotřebičem se sousední místností nebo další místností téhož uživatele trvale odstraněním vnitřních dveří do sousední místnosti od spotřebiče, nebo je též možné do této místnosti vytvořit neuzavíratelné větrací otvory u podlahy a ve výšce nejméně 1,8 m nad podlahou o volném průřezu min. 10 cm2 na 1 kW příkonu spotřebiče, nejméně však 200 cm2; tato místnost musí splňovat požadavky na objem místnosti nejméně 1 m3 na 1 kW příkonu spotřebiče.
Obr. 14 - Schéma umístění plynového spotřebiče ve větratelném prostoru při propojení přes další místnosti téhož uživatele
10.4 Zajištěním požadovaného přívodu vzduchu nuceným způsobem (např. ventilátor). Přitom musí být splněna podmínka, že ventilátor nesmí ovlivňovat správnou funkci hořáků, přerušovače tahu nebo komína. Spotřebič nesmí být možné provozovat, není-li zařízení zajišťující nucený přívod vzduchu v provozu.
Obr. 15 - Příklad řešení přívodu vzduchu ve větratelném prostoru pomocí motoricky ovládané klapky.
Prostorové požadavky pro umístění kotle jsou nedostatečné. Přívod vzduchu okenními spárami je nedostatečný.
10.5 Vzájemnou kombinací způsobů podle 10.1 až 10.4
Posudek článku
Bezpečnostní a právní aspekty odstavení plynového zařízení z provozu
Uvedený článek ukazuje na řadu aspektů, které mohou mít vliv na bezpečný provoz plynových spotřebičů. V některých případech ale může být řada okolností v pořádku, ale není splněna podmínka dokonalého a dostatečného přívodu vzduchu a dále pak situování plynového spotřebiče do dostatečně velikého prostoru co do objemu. Jsou zde uvedeny možnosti přívodu vzduchu a to přímého z exteriéru, z vedlejšího prostoru a další možnosti. Jsou zde rovněž uvedeny vztahy pro výpočet množství přiváděného vzduchu pro dokonalé spalování plynu.
V dalším je uvedena řada situací, kdy může dojít k nedokonalému odvodu spalin a doslova k "zamoření" spalinami prostory obývané. Článek považuji za velmi instruktivní a výstražný pro provozovatele plynových spotřebičů v případech, kdy nejsou splněny všechny podmínky pro jejich provoz. Je zde uveden i protokol potřebný pro vypracování při odstavení plynového spotřebiče. Za velký klad považuji řadu obrázků, které vysvětlí uživatele řadu požadavků. Doporučuji, aby byl článek uveden v celé šíři.
Praha 12.12.2010
Doc. Ing Karel Papež, CSc
A usual cause of failures and accidents with gas appliances is their use even though service or installation companies have shut them down or the user has been forbidden to operate them any further until their removal.