Technická bezpecnost

Hodnocení rizik z pohledu nehod a havárií plynových zarízení

08.03.2004 | ZDROJ: Hodnocení rizik z pohledu nehod a havárií plynových zarízení. Bezpecnost a hygiena práce,c. 12(2003) | AUTOR: Buchta, Jirí

Nejrizikovejsí je etapa provozu plynových zarízení spjatá s vlivem lidského cinitele.

KLÍCOVÁ SLOVA: plynová zarízení, havárie, rizika, lidský faktor

Bezpecnost a spolehlivost plynových a zrízení ovlivnuje celý soubor pozadavku od etapy zámeru az po etapu ukoncení jeho zivotnosti. Ze statistiky setrení nehod a havárií vyplývá, ze nejvetsí zatízení rizikovými faktory zpusobuje etapa provozu zarízení spjatá s vlivem lidského cinitele.

Mozná rizika

Reálná rizika podle závaznosti z hlediska podmínek pro výbuch plynu jsem seradil do blokového schématu takto:

 

Je treba ríci, ze takto specifikovaná rizika jsou navzájem propojena spolecnými vazbami. Volba uvedeného serazení rizik je zámerná a lze vyvodit záver, ze ve smeru zdola vzhuru jedno riziko generuje dalsí.

Riziko úniku na OPZ

Pri zajistení pravidelných kontrol OPZ (odborných plynových zarízení) z hlediska úniku plynu jsou mozné následky vyplývající z tohoto rizika za bezného provozu zcela minimální, coz potvrzuje soucasná praxe a dokládají to i výsledky statistiky nehod a havárií. Prevázná vetsina úniku plynu se generuje pozvolne a ve smyslu soucasne platných predpisu v zahranicí i u nás jsou pro tyto úniky stanovena potrebná opatrení ve vazbe na kategorii úniku.

V prípade OPZ je kategorizace úniku plynu napríklad stanovena v TPG 704 01.

Kritéria tesnosti pri provozu plynovodu

Únik plynu pod 1 litr/hod	Plynovod tesný – provozuschopný
Únik plynu od 1 litru/hod do 10 litru/hod *)	Tesnost plynovodu snízena, plynovod je provozuschopný – utesnení nutno provést do 30 dnu po zkousce
Únik plynu na 10 litru/hod *)	plynovod je netesný

*) v CR platná hodnota zavedená pro oblast pouzívání zemního plynu, v nekterých zemích je tato hodnota 5 litru/hod vycházející z doby, kdy byl pouzíván svítiplyn

Z praxe setrení nehod a havárií jednoznacne vyplývá, ze zásadním rizikem pro výbuch plynu jsou tzv. spontánní úniky plynu zpusobené:

• porusením pevnosti zarízení napr. vlivem provádení zemních prací;
• stavebními pracemi v objektu;
• nedostatecným ukotvením plynovodu pri soucasném je zatezování dalsími konstrukcemi, uchycením dalsích technických zarízení apod.;
• neoprávnenými zásahy do zarízení;
• dusledkem tepelného pusobení vlivem pozáru.

 

Stále nejvetsí podíl na haváriích OPZ v dusledku úniku plynu predstavuje etapa uvádení zarízení do provozu – vpoustení plynu.

Nejcastejsí prícinou je tzv. neproverení tesnosti plynovodu v souvislosti s jeho uvedením do provozu. Vsechny tyto prípady jednoznacne prokazují absenci tlakové zkousky tesnosti po provedených montázních nebo opravárenských pracích na plynovodech. Vesmes se jedná o nedostatecné nebo chybející uzavrení plynovodu po odstranení úseku potrubí, výmenách potrubí, uzáveru, spotrebicu apod., kdy konce potrubí po demontovaných plynomerech, uzáverech spotrebicu nejsou tesne uzavrena (chybející zátky, vícka apod.).

Pro prevenci pred temito prípady byla v CR vydána Technická pravidla TPG 800 03, která resí veskeré kritické etapy uvádení OPZ do provozu. Tímto predpisem byly definovány dve základní etapy pri uvádení do provozu ve smyslu následujícího schématu.

Uvádení OPZ do provozu

Etapa uvádení OPZ do provozu je nejcastejsí prícinou nehod a havárií, a to zejména v tech prípadech, kdy se neprovádí plynule, ale po cástech, kde jsou vysoké nároky na provázání jednotlivých cinností a jejich dokumentaci pro konecného odberatele. V podmínkách CR byl vydán predpis TPG 800 03 s detailními pozadavky na provádení prací.

Základem tohoto postupu jsou 2 zpusoby podle schématu:

Naplnení plynem	Vpustení plynu
- kontrola podmínek dodavatele plynu	- kontrola podmínek dodavatele plynu
- uzavrení vsech uzáveru mezi OPZ a plynovodní prípojkou	- Osoba vpoustející plyn se musí znovu PRESVEDCIT ZDA NEBYLA PORUSENA TESNOST OPZ
- zarízení je pripojeno ALE NENÍ UVEDENO DO PROVOZU	- ZÁPIS (KDO, KDY, KDE) podpis pracovníka +vlastníka, provozovatele, uzivatele
- PROKAZATELNE SEZNÁMENÍ provozovatele, majitele nebo uzivatele OPZ o stavu veci a dalsím postupu
- Osoba vpustející plyn se musí znovu PRESVEDCIT ZDA NEBYLA PORUSENA TESNOST OPZ	Poznámka: Pokud není realizováno vpustení plynu bezprostredne po zkousce tesnosti, musí se zkouska opakovat!
- ZÁPIS (KDO, KDY, KDE) podpis pracovníka +vlastníka, provozovatele, uzivatele
- identicky provádená cinnost

Riziko z titulu selhání vetrání nebo jeho nedostatecné funkce

Vetrání prostoru má rozhodující bezpecnostní funkci spocívající:

• v dostatecném prívodu vzduchu pro provetrání prostor, jak z hlediska mozných drobných úniku plynu z rozebíratelných spoju, tak i z hlediska hygienických pozadavku na pracovní prostredí zabezpecující rádný výkon provozního personálu, zejména pak obsluhy;
• v dostatecném prívodu spalovacího vzduchu na celkový instalovaný výkon spalovacího zarízení.

 

Z hlediska v úvahu pripadajících rizik pri selhání vetrání nebo jeho nedostatecné funkce lze rizika rozdelit takto:

• nárust koncentrace z drobných úniku plynu z rozebíratelných spoju;
• nedokonalé spalování plynu, prípadne az ztráta plamene;
• selhání funkce obsluhy z duvodu nevyhovujícího pracovního prostredí z hlediska hygienických pozadavku (vysoká teplota prostredí, obsah skodlivin apod.);
• porusení tahové funkce komínu (toto riziko pripadá v úvahu u kotlu s atmosférickými horáky s prerusovacem tahu, kdy v prípadech umístení kotelen v prízemí, suterénu apod.) do vícepodlazních budov, kde vstup do kotelny je ze spolecné chodby jednotlivých podlazí, je bezpodmínecne nutné vstupní dvere do kotelny opatrit samouzavíracem dverí, nebot propojení kotelny se spolecným schodistem muze za urcitých podmínek v principu vytvorit nový komínový systém a dochází pak k pruniku spalin do kotelny a celého objektu.

Vetrání prostor

CSN EN 1775 – Zásobování plynem – Plynovody v budovách – Nejvyssí provozní tlak≤5 bar – Provozní pozadavky

4.4.2.2
Plynovod uvnitr budov vede prednostne vetranými prostory. Vetrání prostor musí být takové, aby malé úniky plynu byly spolehlive zredeny.

Resení

A. Vnitrní utesnování plynovodu schválenou metodou

B. TPG 704 01 odberná plynová zarízení a spotrebice na plynná paliva v budovách
2.19.1 Trvale vetraný prostor
2.19.2 Prímo vetratelný prostor

C. Malé úniky
- úniky kategorie do 10 l/hod podle TPG 704 01

D. Spolehlivé zredení
- je zajisteno pri vetrání a vetratelnosti prostor podle TPG 704 01 cl. 2.19, 2.19.1, 2.19.2

Resení odfuku potrubí –CSN EN 1775

4.4.3.1
Plyn unikající ze zabezpecovacího zarízení musí být odveden na bezpecné místo.

Resení

Schéma tvorby prostoru nad vyústením potrubí

 

Narusení pevnosti zarízení pri zemních pracích

 

• pouzití mechanismu v blízkosti potrubí
• absence skolení rizikových stavu
• bezpecnostní resení situací
• vytrzení potrubí
• zabránení dalsího sírení úniku do nekontrolovatelných míst
• nahlásení dodavateli plynu
• oznámení policii – Trestní zákoník
• narusení nadzemních zarízení vlivem dopravních nehod

 Specifická rizika u zkapalnených uhlovodíkových plynu (LPG)

Pri úniku kapalné fáze LPG se významne projevuje tvorba tzv. „Elektrické dvojvrstvy“, která je významným pojmem v oblasti problematiky statické elektriny.

Jako elektrická dvojvrstva se oznacuje prostorové rozdelení elektrického náboje v míste styku ruzných fází. Je zpusobená mikrorozdelením náboje opacného znaménka a charakterizuje délku, na níz odeznejí vsechny veliciny obsazené v tloustce dvojvrstvy.

Zásadním zabezpecením v souvislosti s únikem kapalné fáze LPG se soucasnou tvorbou elektrostatického náboje, který je silným iniciacním zdrojem vznikajícího aerosolu.

Elektrostatické nabíjení aerosolu

Aerosol se vyskytuje jako smes mlhy LPG se vzduchem. S ohledem na obsah horlavé slozky PB je elektrostatické nabíjení mimorádne nebezpecné. Intenzita nabíjení je dána poctem vzájemných srázek dopravovaných cástic PB, jeho vlastnostmi a poctem cástic v objemové jednotce.

Z hlediska nabíjení pricházejí v úvahu následující zpusoby:

• nabíjení cástic ve vznosu, které je zpusobeno tepelným pohybem iontu plynu (vzduchu), který obklopuje cástice (aerosol PB). Protoze rychlost iontu roste se vzrustající teplotou plynu, roste náboj kazdé cástice úmerne s teplotou;
• nabíjení cástic stykem s ruznými materiály nebo stykem cástice s pevným povrchem. Velikost náboje je úmerná velikosti cástice, potenciálu vytvoreného el. pole a relativní dielektrické konstante. Kazdá cástice muze prijmout az 105 elementárních náboju. Dále mají vliv jakost povrchu cástice, rychlost cástice a vodivost cástice;
• nabíjení cástic rozprásením kapalin+ Pritom se mohou vyskytnout tyto jednotlivé efekty;
• delení cástic o stejném slození materiálu cástic; náboj vznikne v dusledku rozdílných kontaktních potenciálu na povrsích, jez zpusobí bubliny a necistoty;
• oddelení cástic od podkladu; také u tohoto deje mají pro velikost náboje veliký význam rozdíly dielektrických konstant.

Specifická rizika LPG

- jsou patrná z následujícího schématu:

 

Riziko - únik spalin

 

ZDROJ:
Buchta, Jirí. Hodnocení rizik z pohledu nehod a havárií plynových zarízení. Bezpecnost a hygiena práce, c. 12 (2003), s. 26 – 29.

TISKNOUT | POSLAT MAILEM