Meggyűlik a baja a beépített oltóberendezések üzemeltetőinek és karbantartóinak a tűzoltó-berendezésükkel, amennyiben elmulasztották a folyamatos karbantartás „téliesítési” programját. Talán a globális felmelegedés miatt a telek enyhébbek lesznek az elkövetkezendő években, de ennek ellenére bármikor megismétlődhet a korábbi mínusz 15-20° C fokos hideg, amelyben a helytelenül megvalósított, illetve rosszul üzemeltett beépített oltóberendezések teljesen szétfagytak, és ezáltal működésképtelenné váltak, a tűzvédelem nem működik.
Tartalomjegyzék helyett álljon itt a cikk elolvasásához néhány kedvcsináló kérdés a beépített oltóberendezések fagyveszélyéről:
- Milyen tűzvédelmi veszélyt rejt magában a különböző oltó-berendezés típusokra nézve a fagy?
- Milyen speciális gondokat vet fel a „téliesítés” elmulasztása?
- Hogyan működik a száraz sprinkler és mire kell vigyázni a megvalósításánál?
- Tartogat-e még meglepő újdonságokat a száraz sprinkler, e patinás technika?
- Milyen egyéb oltási technikát lehet bevetni a tűzvédelem érdekében?
A kockázatok elkerülése céljából a tél beállta előtt minden beépített oltóberendezésre oda kell figyelni és azt ellenőriztetni kell, mivel 80-90%-uk vízzel olt, a maradék oltóberendezés-típusokban pedig a habbal oltók aránya is jelentős, és a haboldatok (nem összetévesztendő a habkoncentrátummal, vagy más néven habképző, vagy habanyaggal, mely lehet fagyálló) fagyáspontja is 0 °C körüli.
Jelen cikkben csak a sprinkler berendezésekkel foglalkozunk, a tűzvédelem egyéb megoldásainak problémáit, pl. gázzal, habbal, vízköddel oltó berendezések fagyveszélyének témáját jelen cikkben nem részletezzük.
Fagyveszélyes helyeken a sprinklerek ún. ”száraz” kivitelben alkalmazhatóak. Ez a rendszer úgy működik, hogy az oltóvíz tartályból az oltóvíz szivattyú csővezeték-rendszeren keresztül a „száraz” riasztószelepig vízzel felöltött állapotú, a riasztószelep másik oldalán a sprinkler háló csővezetékrendszere légkompresszor segítségével préslevegővel van feltöltve. A száraz riasztószelep csak a sprinkler-berendezés beindulásakor nyitja rá a levegővel töltött részre az oltóvizet, és a nagynyomású oltóvíz kitolva maga elől a levegőt a sprinkler-fejeken keresztül permetezni kezd.
Felhívjuk a kedves Olvasó figyelmét, hogy ellenőrzés és szakszerűség nélkül a fagy – miként ez a cikkből lentebb kiderül – a „száraz sprinkler” rendszereket, továbbá a magas harmatpontú közeggel működő (jobban mondva nem működő) beépített -gázzal, -vízköddel, -porral, -habbal oltó berendezéseket sem kíméli, ezért haladéktalanul célszerű szakághoz fordulni az időszakos ellenőrzés és folyamatos megelőző karbantartás ügyében.
Hogy is van ez? A légnemű, szilárd és folyékony oltóanyag is elfagyhat? –a témában nem járatos kedves olvasók csodálkozásánál csak az üzemeltető és karbantartó „szakemberek” elképedése és megdöbbenése nagyobb, amikor az első fagy alkalmával szembesülnek a működésképtelen, szétfagyott, esetenként „totálkáros” oltóberendezésükkel.
Komoly kihívásokkal kell szembenézni mind az üzemeltetőknek, mind a karbantartást végzőknek, de gondosan kell végezni a munkájukat a beépített oltóberendezések tervezőinek, kivitelezőinek is, mert rossz munkájuk miatt a megvalósult oltóberendezéseik bármikor elfagyhatnak! Véleményünk szerint az oltóberendezés elfagyási veszélye már a tervező kezében benne van, és ezt fokozza minden, a folyamatban résztvevő kivitelező, üzembe helyező, üzemeltető, időszakos ellenőrzést végző, hatósági felülvizsgáló szakszerűtlen munkája. Gondosságukra szükség van, ugyanis a hiba (vagyis az „ördög”) itt is, mint mindig, a részletekben rejlik. Ezt kívánjuk illusztrálni az alábbiakban néhány példával alátámasztva.
A száraz sprinkler csővezeték-rendszere is, mint fent leírtuk, vízzel van feltöltve a riasztószelepig, tehát az oltóvíz-szivattyútól a riasztószelepig a csővezetéknek temperált területen kell haladnia. Szokásossá vált a vízzel telt csövek fagyvédelmére az elektromos kísérő-fűtő szál alkalmazása a fagyveszélynek kitett helyeken, azonban ezek a legtöbb esetben nem megfelelő gondossággal készülnek, ez pedig hiba.
Cégünk a fűtőszál mechanikai és egyéb védelméről is gondoskodik, a karbantartási tevékenységben pedig a szeptemberi (vagy 3. negyedévi) „téliesítési” műveletben sort kerítünk a fűtőszál épségének ellenőrzésére. A biztonság kedvéért a fűtőszál áramfelvételét folyamatosan ellenőrizzük, és ennek hiányát érzékeljük is, melynek következtében a tűzjelző felé üzemzavar-jelet küldünk, hogy időben elháríthassák a fűtőszál működésének hiányából bekövetkező üzemzavart fagyveszély esetén. (Ha nem, akkor bizony a csővezeték szétfagy, az oltóvíz szivattyúk pedig az oltóvíz tartály összes vizével óriási jégpályát hoznak létre.) Tehát egy ilyen jelentéktelen apróság a létesítmény működését hetekre megakadályozhatja.
Az oltórendszer javítási költségei a teljes kivitelezési költséggel egy nagyságrendbe esnek, a másodlagos vízkárok határa pedig a csillagos ég.
És ezzel még nem vagyunk túl a száraz sprinklerek elrontásának lehetőségein. Murphy száraz sprinklerekre vonatkozó törvénye így hangzik, és a legigazabb: „Amit el lehet rontani, azt el is rontják”.
Tapasztalataink szerint a száraz sprinklerek többségének kivitelezését olyan cégek végzik, amelyek nem gyakorlottak ebben a feladatban. A menetes csatlakozásoknál a megfelelő menet-tömítő anyag, és az alkalmazott rossz tömítéstechnika okoz gondot. Ráadásul ez a probléma „időzített bomba”-ként működik, mert a műszaki átadás előtti víznyomás-próbákon a csővezetékek a vízben bedagadt tömítéseikkel jelesre vizsgáznak, csak 2-3 hét, vagy több hónap múlva indul be naponta egy-két alkalommal a száraz rendszer, miután a tömítések kiszáradtak.
A tömítetlenségeken keresztül elszivárog a préslevegő, a nyomás leesik, a riasztószelep kinyit, és a száraz csővezeték-rendszerbe betódul a víz. Általában percek kérdése az elfagyás, és 1-2 óra a totális szétfagyás.
És néhány szó a speciális korróziós problémákról: a száraz sprinkler rendszer olyan beépített oltóberendezés, amiben a vezetékrendszer a riasztószeleptől a szórófejekig sűrített levegővel van feltöltve. Erre akkor van szükség, ha olyan területeket kell védeni, ahol fagyveszély áll fenn, vagy 70°C-nál magasabb környezeti hőmérséklettel lehet tartósan számolni. A levegő túlnyomását a sprinkler központban, gépházban elhelyezett kompresszorral biztosítják az esetek zömében, néha csatlakozik az üzemek gyárak sűrített levegő hálózatára. A kompresszor a környezeti levegő nyomását megnöveli, ezáltal annak hőmérséklete megemelkedik, és relatív páratartalma is megváltozik. A jelenség a Mollier-féle „i-x” diagramon jól lekövethető.
Téli időszakban a vezetékbe pumpált felmelegedett levegő lehűl, egészen a környezeti hőmérsékletig. Hőmérsékletcsökkenés közben eléri a “harmatponti “ hőmérsékletet, ezt elérve a levegőben lévő vízgőz kondenzálódik a nagyobb nyomáshoz tartozó csővezeték belső felületén. (Megjegyzés: nyáron is van kondenzáció, a kompresszor lényegesen melegebb levegőt állít elő, mint a külső hőmérséklet, és a csővezetékrendszerekben lehűlve kicsapódik, de legalább nem fagy meg.)
Eddig az emlékeztető. De mennyi kondenzátummal lehet számolni?
Amennyiben tökéletes rendszert feltételezünk, ahol nem lép fel tömítetlenség, ott könnyen meghatározható az első üzembe helyezés utáni kondenzátum kiválás, illetve hideg idő beköszöntekor a változó mennyiségű kondenzátum keletkezése. (A rendszer térfogata ismert, a hőmérsékletváltozás ismert – illetve egyszerű méréssel meghatározható. E két érték ismeretében, és használva a korábban említett Molier-féle nedves levegő állapotváltozását leíró diagramot, a kicsapódó víz mennyiség meghatározható.)
Ez a folyadékmennyiség a riasztószelep felett összegyűlik, ha a vezetéket annak irányába monoton lejtéssel szerelték, vagy adott ponton egy alkalommal leüríthető.
Abban az esetben, amikor a kivitelezésbe hiba csúszik: a lejtés nem megfelelő, a vezeték tömítetlen, a vezeték anyaga nem homogén, akkor az alábbi hibákkal kell szembesülnünk:
- A tömítetlenségből adódóan a kompresszor folyamatosan friss nedves levegővel tölti fel a rendszerünket.
- A nedvesség kondenzálódik a vezeték belső felületén, majd egy aktuális mélyponton összegyűlik és pang.
- A pangó víz nem csak fagyveszélyt, hanem komoly korrózióforrást is jelent. A korrózió sebessége mindig a vízvonal feletti keskeny sávban a legnagyobb. (Levegővel érintkező vizes közegben az oldott oxigén minden nálánál nagyobb negatív potenciálú fém korrózióját idézheti elő.)
A korrózió elleni védelemre általában nem fordítanak elegendő figyelmet. A néhai 2/2002 BM rendeletben „a csővezeték külső felületét korrózió ellen védeni kell” mondattal elintézték a dolgot. Az újabban használt MszEn szabvány utal rá, hogy száraz rendszert horganyzott vezetékből kell építeni.
Manapság egyre elterjedtebb, hogy a horganyzott csővezetékeket forrasztásos technológiával kötik össze. Ez a műszaki megoldás kiválóan alkalmazható minden olyan rendszerre, amiben teljes keresztmetszeten folyadék áramlik. Abban a sprinkler rendszerben, ahol ki tud alakulni úgynevezett vízzsák, ott komoly korróziós veszéllyel kell szembenézni. Ez az elektrokémiai korrózió. Ha figyelembe vesszük a kompresszor által szállított levegő összetételét – különösen egy mélygarázs esetén –, akkor beláthatjuk, hogy az a levegő tartalmaz CO2, SO2, NO2, és egyéb gázokat. A vezetékrendszer minden öblítés ellenére tartalmazhat szilárd szennyeződéseket, esetleg sókat.
Ezek rendkívül hatékony elektrolitot fognak létrehozni. Ha elektrolitba két különböző fémet merítünk, akkor az elektrokémiai potenciálkülönbség hatására az egyik anódként fog viselkedni, és egyszerűen elfogy (galvánelem).
De honnan a két különböző fém, amikor minden horganyzott vezetékből készült? Két különböző fémnek vehetünk egy forrasztott csőkötést, egy hegesztett csőkötést vagy egy olyan csőszakaszt, amit hidegen kicsit meghajlítottak. (Itt a hajlítás hatására a húzott és a nyomott oldalon a fém rács szerkezete deformálódik, azaz már nem lesz homogén szerkezetű a vezeték.) Előfordul, hogy a kivitelezés során éppen a mélypontra beépített, nem kellően kivállazott ürítő csonk lesz a korrózió gócpontja.
Ismereteink alapján tökéletes korrózióvédelem a gépészmérnöki gyakorlatban nincsen. A korrózió sebességét azonban le lehet jelentősen csökkenteni, és ezzel növelhető az élettartam.
Számos „után-szerelt” száraz sprinklert készítettünk más kivitelező cég után, ami számunkra hálás munka, hiszen minden alkatrész kész, csak újra össze kell rakni, azonban az egész rendszer újraszerelésének költsége ismét a megrendelőt terheli.
De félre a sötét vállalkozói gondokkal, és vegyük fel az elejtett fonalat a tömítetlen száraz sprinklerek lelki életével, mert ott sajnos ráadásul minél kisebb a tömítetlenség, annál később veszik észre a hibát, és annál nagyobb bajt okoz. A kis tömítetlenség levegőveszteségét ugyanis a kompresszor pótolni tudja és nagy mennyiségű friss, környezeti levegőt komprimál a csővezeték-rendszerbe, mely azonban mindig tartalmaz vízgőzt (párát) is, ha ez nem is látszik, és ez újabb fagyveszély forrása. Ennek mértéke, lekondenzálása, a relatív páratartalom fogalma a Mollier-féle „i-x” diagramon követhető nyomon, mint fentebb írtuk.
Nem találtunk az eddigiekben más cég által készített olyan száraz rendszert, ahol a sprinkler csővezeték-rendszerbe benyomott levegőt szárították volna, azonban a levegőszárító hiánya a fentiek miatt szintén meghibásodáshoz vezet, ahogy ezt a következőkben leírt példa is alátámasztja.
A kompresszor a környezeti pl. 40%-os relatív nedvességtartalmú, és mínusz 2 °C hőmérsékletű, 1 bar abs. nyomású levegőt 8 bar-ra komprimálja. A komprimálástól felmelegedett levegő a környezeti hőmérsékletű száraz sprinkler csővezeték-rendszerében lehűl a környezeti hőmérsékletre, tehát cca. -2°C hőmérsékletre, de előbb a „harmatpontjánál” lecsapódik a cső falán (mint a hideg jénai-üvegfedőn a forró víz gőze, vagy a gépkocsi ablakának belső felén a pára), itt azonban a víz azonnal meg is fagy. A berendezés először üzemképtelen lesz a jégdugók miatt, majd szétfagy. A tömítetlen száraz sprinklert legjobb azonnal teljesen újraszerelni, mert az első szétfagyásnál további hibák is keletkeznek, ha nem volt eredetileg elég.
Más problémája nem lehet a száraz sprinklernek, ugye?
Sajnos a hibalehetőségek listája ezzel még nem ért véget. A sprinkler berendezés száraz részének csővezeték-rendszerét monoton lejtéssel kell szerelni a száraz riasztószelep irányában, abban egyetlen kanyar, könyök, fitting, (csővezeték-) kerülés nem lehet, amely megsértené a folyamatos lejtés szabályát.
A tervezőnek és a kivitelezőnek itt kell igazán a helyzet magaslatán állnia, és ráadásul „ellenszélben” kell dolgozniuk. A sprinkler berendezés ugyanis a leginkább „mostohagyermek” (a beruházók, fővállalkozók, üzemeltetők sokszor „műtyúkszemnek”, hatóságilag előírt csapásnak, felesleges költségnek, funkcionálisan jelentéktelen bonyodalomnak tekintik a beépített oltóberendezést), ezért minden más, „hasznos” szakág mögé sorolják időben is és fontosságát tekintve is.
Tehát a világítás elektromos kábelei és lámpatestei, a szellőzés, fűtés, klíma, és a többi épületgépészeti szerelvény és nyomvonali berendezés mind megelőzi a sprinklert, de úgy, hogy a legtöbb „fontos” épületgépészeti szerelés a technológiai gépészethez és az építészethez alkalmazkodik, és az alá van rendelve.
Ha indiai képet írunk le a sprinklerről, akkor az érinthetetlenek kasztjába sorolhatjuk a közvélekedés szerint.
10-20 évvel ezelőtt minden szakág részletes diszpozíciós és csőtervvel volt megtervezve, az utolsó alkatrészig, fittingig lerajzolva, kiírva, ahol a szakmák berendezés-elemei és nyomvonali elemei egyeztetve voltak egymáshoz.
A generálterv részletes organizációs fejezetet tartalmazott a szakmák együtt-, és egymás után dolgozására, és az összes szakma kivitelezési ütemtervét részletesen összefésülték.
Ma már erről szó sincs, minden terv, köztük a sprinkler is csak olyan mélységű, hogy azzal szerződni lehessen a munkára, és létesítési engedélyre be lehessen nyújtani a tűzoltóságnak. A többi szakág még elnagyoltabb tervekből dolgozik, és sajnálatos módon mindenki egymás ellen. Aki előbb odajut, az jobb pozícióban van a berendezés-elemeinek elhelyezéséhez – aki kapja, marja elven. Ebben a dzsungelben kell tehát a száraz sprinkler – esetenként több kilométer hosszú – csővezeték-rendszerét hibamentesen összeszerelni.
A száraz sprinkler-berendezés hatósági engedélyezési munkáit említve el kell ismerni, hogy a beépített oltóberendezést használatba vevő hatóságnak (a hivatásos tűzoltóságnak) rendkívül nehéz a dolga az engedélyezésénél. A vázlatos jellegű engedélyezési tervből nem lehet „megjósolni”, hogy a beépített oltóberendezés megbízhatóan működik-e majd, de az I. fokú hatóságnak mégis határozatot kell kiadni az engedélyezési kérelemről. A tervezést és engedélyezést az új 2/2008 OTSZ és az MszEN-12845 szabvány segíti.
Az elkészült rendszer megítélése szintén rendkívül nehéz. A tüzivíz ellátás berendezéseit (tartály, szivattyúk, gépházi csővezetékrendszer) ugyan meg lehet érdemben vizsgálni, de a sprinkler csőhálózat vizsgálata az esetenként 12-17m magas létesítményben kimerül abban, hogy a mennyezeten lévő apró sprinkler-alkatrészeket szemrevételezik (esetleg távcsővel), és ezen kívül a riasztószelep-teszt(ek)et szokták elvégezni az üzembehelyezési procedúrán – tehát semmi lényeges, ami a száraz sprinkler rendszer megbízhatóságára némi garanciát adna.
A fentiekben ismertetett problémák ellenére a száraz sprinkler a legelterjedtebb oltástechnika, akár a beépített oltórendszerrel védett alapterületet, kár a létesítmények légköbméterét vesszük alapul. Egy tökéletesen megszerelt és kivitelezett száraz sprinkler rendszer tökéletes biztonságot nyújt, általában a legalacsonyabb áron, a referenciák már évtizedek óta kifogástalanul működnek.
És mit hoz a holnap a száraz sprinklerek területén? További fejlődést! Már dörömböl az új sprinkler-technika fejlesztése, a „Quell system” ante portas(!), azaz a vadonatúj, jelen pillanatban a legnagyobb oltási kapacitású rendszer bevezetés előtt áll! Fagyveszélyes magasraktárak védelmében bizonyára széles körben elterjed.
Koczka Sándor okl. gépészmérnök
Döme Balázs okl. gépészmérnök
A fotókat a Tűzőr Tervező és Fővállalkozó Kft. prezentálta.