Navrhování plynových hasicích zařízení podle ISO 14520

Zdroj: 
V souvislosti se zaváděním nejrůznějších elektronických systémů se ze strany provozovatelů zvyšuje zájem o jejich účinnou ochranu před požárem. Z možných způsobů ochrany jsou upřednostňována plynová hasicí zařízení, u nichž je jednoznačně deklarované uhašení požáru a minimální škody způsobené vlastním hasivem.

V souvislosti se zaváděním nejrůznějších elektronických systémů se ze strany provozovatelů zvyšuje zájem o jejich účinnou ochranu před požárem. Z možných způsobů ochrany jsou upřednostňována plynová hasicí zařízení, u nichž je jednoznačně deklarované uhašení požáru a minimální škody způsobené vlastním hasivem.

Jednou z podmínek dosažení odpovídající účinnosti těchto zařízení, ochrany zdraví osob a ekologické nezávadnosti je jejich návrh podle relevantního normativního dokumentu. V této souvislosti je třeba zmínit především normu ISO 14520, která je zatím jediným normativním dokumentem, který je pro navrhování, montáž a údržbu tohoto zařízení k dispozici. V řadě zemí, jako jsou Velká Británie, Španělsko, Švédsko nebo Francie, byla zavedena jako národní standard. Pro projektanty je důležitá znalost této normy, samozřejmě v posledním platném znění.

Významné změny

Pokud jde o ISO 14520-1, která stanovuje požadavky na systém, byla poslední revize provedena v r. 2006. Navazující díly 2 až 15, které se týkají fyzikálních vlastností hasiv, prošly revizí v letech 2005 a 2006. Provedené revize přinesly řadu významných změn, které odrážejí technický vývoj v daném oboru, zpřísněné požadavky na ochranu životního prostředí a ochranu zdraví osob.

ISO 14520-1:2006 zdůrazňuje nutnost přistupovat k požárnímu zabezpečení elektrických a elektronických zařízení, telekomunikačních systémů, hořlavých plynů a kapalin komplexně. Plynová hasicí zařízení lze v této souvislosti považovat pouze jako jedno z mnoha možných opatření. Předpokládá se, že návrh plynových hasicích zařízení, předepsané zkoušky a údržbu provádějí pouze kvalifikované a zkušené osoby. Podle citované normy "význam zajištění jejich trvalé provozuschopnosti nemůže být nikdy dostatečně zdůrazněn". S tím souvisí i požadavek provádět jejich přejímky a periodické prohlídky pouze nezávislou akreditovanou organizací.

K významným změnám proti vydání z roku 2000 je třeba počítat zavedení nového ekologicky nekonfliktního hasiva FK-5-1-12 a stažení tří hasiv, která již nesplňovala zpřísněné požadavky na ochranu životního prostředí (viz tabulka 1). V této souvislosti je třeba upozornit, že citovaná norma stále ještě uvádí hasivo HCFC 124, které se však v Evropě již používat nesmí. Za pozornost stojí i nové označení hasiv, které nepřipouští používání chráněných obchodních názvů. Žádnou změnu nedoznalo opatření, podle kterého se u všech hasicích plynových zařízení určených pro ochranu místností s trvalou obsluhou požaduje, bez ohledu na hodnotu návrhové koncentrace, instalace zpožďovacího zařízení. To zajišťuje vypouštění plynu do chráněného úseku po předem nastavené době, čímž jsou vytvořeny podmínky pro opuštění místnosti a vypouštění hasiva bez přítomnosti osob. Samozřejmostí jsou u všech plynových hasicích zařízení i další technická opatření, jako akustická poplachová zařízení, výstražná světelná upozornění, samočinné spouštění na základě hlášení dvou hlásičů, proškolení osob apod. Nutno zdůraznit, že těchto opatření nejsou ušetřena ani hasicí zařízení s hasivem třetí generace typu FK-5-1-12.

Možná ohrožení

V nové příloze G jsou detailně rozebrána možná ohrožení, která jsou spojena především s vlastním hasivem a látkami, které vznikají při jeho rozkladu v podmínkách požáru. V případě zkapalněných plynů se jedná o toxické účinky a u inertních plynů o fyziologické účinky. Konstatuje se, že pobyt v takové atmosféře může způsobit vážné zdravotní problémy. I při koncentraci pod úrovní "žádných škodlivých příznaků" označované jako NOAEL je doba expozice pro osoby v chráněném úseku omezena max. na 5 minut. U koncentrací vyšších jsou tyto doby výrazně kratší. U inertních plynů se za mezní hodnotu považuje koncentrace kyslíku 12 %, což odpovídá návrhové koncentraci 43 %. To je třeba mít na zřeteli především u reálných instalací. Zvláště v ČR, kde se neprovádí kontroly množství hasiva, přejímací prohlídky a předepsané zkoušky těsnosti chráněného úseku. Konečně, ani u dobře navrženého systému nelze vyloučit, že místní koncentrace (např. v místě hlavy pod výstřikovým proudem) nedosáhne úrovně ohrožující zdraví. To se týká především plynů s malou bezpečnostní rezervou. V tomto smyslu je třeba kriticky posuzovat vyjádření některých dodavatelů o "nezávadnosti" Inergenu, FM 200 nebo Novec 1230 a možnosti jejich aplikace v místnosti za přítomnosti osob.

Kromě popsaného nebezpečí je třeba počítat i s tím, že při přeměně kapalné fáze na plynou je výstřik plynu z hubic doprovázen snížením teploty v chráněném úseku a zhoršením viditelnosti. V každém případě velkým hlukem a turbulencí výstřikového proudu.

V tabulce 2 jsou uvedeny hodnoty NOAEL a LOAEL pro nejpoužívanější hasiva. Za pozornost stojí velká bezpečnostní rezerva hasiva FK-5-1-12. Jak bylo uvedeno, ta však v žádném případě není důvodem ke snížení stanovených požadavků na ochranu zdraví osob.

Podstatné změny přinesla revize v části zkušebních metod pro stanovení hasicí koncentrace. Praktické zkušenosti ukázaly, že hašení požárů elektrických a elektronických zařízení s velkým podílem kabelových svazků v podpodlažních prostorech servroven, velínů apod. vyžadují za určitých okolností vyšší koncentrace, než jaké vycházejí z dosavadních zkoušek. To vedlo k zavedení nové třídy požáru A označované v normě jako "třída A - vyšší nebezpečí". Ta je charakterizována koncentrací v úrovni 95% koncentrace zjištěné při zkoušce heptanem. U stávající třídy požáru A se zavedlo označení "třída A - povrchová" a vedle původní ohňové zkoušky na dřevěné hranici byla rozšířena o zkoušku plastů. Současně byla přijata zásada, že u shora uvedených rizik se musí vycházet z max. hodnoty hasicí koncentrace zjištěné při zkouškách provedených pro obě uvedené třídy požáru A (viz tabulka 3).

Parametry, jako návrhový součinitel 1,3, kterým se získá z hasicí koncentrace koncentrace návrhová, doba zaplavení 10 minut a doba k dosažení koncentrace 95 % v chráněném úseku 10 s u zkapalněných plynů a 60 s u inertních plynů zůstávají beze změny.

Nárůst hodnot návrhových koncentrací podle ISO 14520 z roku 2000 a 2006 je patrný z tabulky 3.

Na často pokládanou otázku týkající se umístění tlakových nádob s hasivem odpovídá čl. 6.2.3. Požaduje se, aby byly co nejblíže u chráněného úseku s tím, že se upřednostňuje umístění vně úseku. Umístění uvnitř je možné, pokud jsou v místě, kde jejich ohrožení požárem nebo výbuchem bude minimální (v ČR platí ČSN 73 0804).

Velká pozornost se věnuje obsahové náplni přejímacích prohlídek, zkouškám, údržbě a školení osob. Kromě dalších opatření se požaduje, aby veškeré úseky chráněné plynovými hasicími zařízeními zaplavovacího typu byly překontrolovány na těsnost a tím byl získán průkaz, že bude na konci doby činnosti koncentrace plynu min. v úrovni 85 % návrhové koncentrace. Tato zkouška se běžně označuje jako Door fan test a pro výslednou účinnost hasicího zařízení má zásadní význam.

Závěr

Revize ISO 14520 přinesla řadu podstatných změn, které odrážejí vývoj v daném oboru. Některé z nich byly popsány. Zdaleka se však nejedná o revizi jedinou. V této souvislosti je třeba obrátit pozornost i na další dokumenty pro navrhování a posuzování shody plynových zařízení jako jsou technické podmínky VdS/CEA, soubor norem týkajících se hasiv a komponentů a v neposlední řadě dokumenty stanovující požadavky na tlakovou bezpečnost.

Jelikož ani připravovaná evropská norma na navrhování plynových hasicích zařízení nebude harmonizována, je třeba v projekční praxi respektovat možnost navrhovat tato zařízení podle různých (relevantních a platných) normativních dokumentů s odlišnými návrhovými požadavky. To je důvodem, aby navrhovatel v projekční a průvodní dokumentaci, jakož i smluvních ujednáních vždy jednoznačně definoval výchozí dokument, který pro návrh daného hasicího zařízení použil. Tato okolnost má samozřejmě dopad i na posuzování shody.

Tab.1 Přehled hasiv podle ISO 14520-1:2006

Hasivo Příklad obchodního názvu Chemický vzorec ISO
CF3I Triodid CF3I ISO 14520-2
FK-5-1-12 NOVEC 1230 CF3CF2C(0)CF(CF3)2 ISO 14520-5
HCFC Blend A *)
HCFC-123
HCFC-22
NAF S-III CHCl2CF3
CHClF2
CHClFCF3
C10H16
ISO 14520-6
HFC 125 FE 25 CHF2CF3 ISO 14520-8
HFC-227ea FM200 CF3CHFCF3 ISO 14520-9
HFC 23 FE13 CHF3 ISO 14520-10
HFC 236fa FE36 CF3CH2CF3 ISO 14520-11
IG-01 Argon Ar ISO 14520-12
IG-100 Dusík N2 ISO 14520-13
IG-55 Aragonite (dusík 50 %, argon 50 %) N2, Ar ISO 14520-14
IG-541 Inergen (dusík 52 %, argon 40 %, oxid uhličitý 8 %) N2, Ar, CO2 ISO 14520-15

Pozn.: červeně je zvýrazněné nově zavedené hasivo F-K5-1-12; *) v Evropě zakázané.

Tab. 2 Bezpečnostní rezerva vybraných plynových hasiv při hašení třídy A -vyšší nebezpečí 

  FK-5-1-12 (NOVEC 1230) HFC227ea (FM200) IG-541 (Inergen) IG-55 (Argonite)
NOAEL 10 9,0 43 43
LOEL více než 10 10,5 52 52
Bezpečnostní rezerva pro ochranu PC ISO/VdS (%) 78/63 5,8/7 7,8/0 0/0
Tlak systému (bar) 25/42 25/42 150/200/300 200/300

Tab. 3 Návrhové koncentrace podle ISO 14520:2000 a ISO 145200:2006 

  FK-5-1-12 (NOVEC 1230) HFC227ea (FM200) IG-541 (Inergen) IG-55 (Argonite)
Třída A - Dřevěná hranice: 2000 - 7,5 36,5 37,8
Třída B - Heptan: 2000 - 8,6 43,9 42
Třída plasty - 90 % Heptan: 2000 - 7,7 39,5 37,8
Třída A - povrchová plasty: 2005/6 5,3 7,9 39,9 40,3
Třída B Heptan: 2005/6 5,9 9,0 41,2 47,5
Třída A-vyšší nebezpečí, 95 % heptan: 2005/6, 5,6 8,5 39,9 45,1

ZDROJ:
Rybář, Pavel. Navrhování plynových hasicích zařízení podle ISO 14520. In 112 [online]. Praha: MVČR, 2007 [cit. 10-04-2007]. Dostupný z WWW: <http://www.mvcr.cz/casopisy/112/2007/brezen/rybar.html>.

Autor článku: 

Nabízíme Vám možnost BEZPLATNÉHO odběru e-mailového zpravodajství

Přehled příspěvků publikovaných na oborovém portálu BOZPinfo zasílaný každý pátek odpoledne

Provozovatel portálu

Výzkumný ústav bezpečnosti práce, v. v. i.
Jeruzalémská 1283/9
110 00 Praha 1
+420 221 015 844

Sociální sítě VÚBP

facebook linkedin instagram buzzsprout twitter youtubepinterest

Kde nás najdete

X

Přihlášení

Zapomněli jste heslo?
zašleme vám nové na váš e-mail