Tomislav Pavić, dipl.ing.str. i Hrvoje Pešut, ing. građ. Željko Krklec, dipl.ing.str. ing 23. MEĐUNARODNI ZNANSTVENO STRUČNI SUSRET STRUČNJAKA ZA PLIN Opatija 07.do 09. svibanj 2008.
1. Cilj istraživanja Sadržaj prezentacije 2. Literatura i ispitna oprema 3. Primijenjeni j programi za proračun 4. Simulacija propusnosti i određivanje zona opasnosti 5. Procjena ugroženosti prostora s plinskim razvodom 6. Iskustva iz prakse 7. Zaključak
1. Cilj istraživanja Demistificiranje bauka od opasnosti od plina Istraživanje propusnosti propisanih tehničkom regulativom Utjecaj propusnosti na stvaranje ugrožene zone Utjecaj propusnosti na ugroženost prostora Smanjenje troškova korisniku plina primjenom raspoložive tehničke regulative
NAZIV PROPISA 2. Literatura i ispitna oprema Literatura Broj Pravilnik za izvođenje unutarnjih plinskih instalacija DVGW G 600/07 Naknadno ispitivanje plinskih instalacija DVGW G 624/98 Postupci za ispitivanje plinovoda i opreme na nepropusnost DVGW G 469/87 Pravilnik o tehničkim normativima za projektiranje, gradnju, pogon i održavanje plinskih kotlovnica Uređaj za podešavanje i složeni uređaj za podešavanje za plinovita goriva SL. LIST 10/90 DIN 3391/79 (HRN M.E3.573) - EN 126/95 Regulatori tlaka plina za ulazni tlak do 100 bar EN 334/99 Regulatori tlaka plina i sigurnosni uređaji u plinskim instalacijama DIN 33822/88
Literatura NAZIV PROPISA Tehnička pravila za gradnju i opremanje postrojenja za regulaciju tlaka plina do uključivo 100 bar Pravila izbjegavanja opasnosti koje nastaju stvaranjem eksplozivne atmosfere Zone opasnosti prostora ugroženih eksplozivnom smjesom plinova i para Broj DVGW G-491/04 BGR 104/04 HRN N.S8.007/81 Klasifikacija ij ugroženog prostora HRN EN 60079-10/97. Pravilnik o najmanjim zahtjevima sigurnosti i zaštite zdravlja radnika te tehničkom nadgledanju postrojenja, NN 39/06 i 106/07 opreme, instalacija i uređaja u prostorima ugroženim (ATEX 137) eksplozivnom atmosferom Pravilnik o opremi i zaštitnim t sustavima a namijenjenim za NN 123/05 (ATEX 95) uporabu u prostorima ugroženim eksplozivnom atmosferom
Ispitna oprema Mjerač protoka plina 0 250 m 3 /h, Dwyer (mjerna greška 4 %) Mjerač tlaka plina 0 2000 mbar, Marus (klasa 0,6) Anemometar mjernog područja 0,4 40 m/s, Kestrel Uređaj za mjerenje koncentracije odoranta Odor Handy, Axel Semrau Stabilni uređaj za detekciju plina sa 6 detektora plina u Ex-izvedbi mjernog područja 0-100 % DGE, DRÄGER Indikator plina AUTOFIM II mjernog područja 0-16.000 ppm, Telegan Indikator plina GAS-TEC mjernog područja 0 10.000 ppm, Telegan (3 kom) Indikator plina GasPen DIGITAL mjernog područja 0 2,5 % VOL, Schütz Messtechnik Indikator plina GT-40 serije 0 100 % VOL, GMI Detektor plina Multiwarn 0 100 % VOL, Dräger Detektor plina ExTEC PM4 0 100 % VOL, Severin Infra crvena kamera GasFindIR, Flir
Ispitna oprema
Ispitna oprema
3. Primijenjeni programi za proračun Proračun č propusnosti plina prema DVGW G 624 Proračun prirodne ventilacije prema HANSENU Proračun koncentracije plina u prostoru ovisno o broju izmjena zraka na sat prema DVGW G 624
Proračun propusnosti plina prema DVGW G 624 Količina zraka koja curi pri mjerenju pada tlaka: l/min Vz l/min Količina propuštenog zraka V l Sadržaj vode P 1 mbar Apsolutni tlak na početku mjerenja P 2 mbar Apsolutni tlak na kraju mjerenja Količina plina koja curi u pogonskom stanju: l/h V R l/h Količina propuštanja plina u pogonskom stanju p R mbar Maksimalni radni pretlak plina p z mbar Ispitni pritisak na početku mjerenja f Faktor vrste plina (otpor zraka/otpor plina) PLIN FAKTOR f Zrak 1,00 Zemni plin 1,68 Propanbutan 2,35 Propan 2,26 Butan 2,44 Gradski plin 1,33 Vodik 2,06
Proračun prirodne ventilacije prema HANSENU OBJEKT: Lokacija: ENERGONOVA - ured Novačka 333 H - visina prostorije m Δ t - razlika temperatura K T 1 - temperatura zraka na ulazu K A 1 - površina donjeg otvora m 2 A 2 - površina gornjeg otvora m 2 w 2 - brzina zraka u gornjem otvoru A 2 u m/s Ulazni podaci: H= 3,2 m 03.03.2008 Δt= 5,8 K t Ured = 20,6 0 C T 1 = 295 K t Vani = 14,8 0 C Napomena: Crtež je informativnog karaktera i ne odgovara izvedenom stanju objekta Δp 2 Odzračni otvor A 2 2 (m ) Širina (m) Visina (m) Broj Faktor 0,400 0,400 1 1 0,160 w 2 = 0,693 m/s Dozračni otvor A 1 (m 2 ) Širina (m) Visina (m) Broj Faktor 0,30 H 0,150 2,000 1 1 Količina odvedenog zraka Q 2 =3600 A 2 w 2 (m 3 /h) Q 2 = 399,3 m 3 /h VOLUMEN PROSTORIJE V 0 (m 3 ) Broj izmjena zraka Dužina 9 m n = Q 270 2 /V 0 (1/h) Širina 6 m Δp 1 Visina 5 m 1,48 Kod T 1 = 295 K
Proračun koncentracije plina u prostoru ovisno o broju izmjena zraka na sat prema DVGW G 624 G (l) Količina plina u prostoru L = 120 l/h dužina 9 m L (l/h) Propusnost instalacije n = 1,48 širina 6 m n Broj izmjena zraka na sat t = 1 h visina 5 m t (h) vrijeme V 270 m 3 K(%) Koncentracija plina u zraku V (m 3 ) Volumen prostora G = 48,39 l K = 0,02 % = 179 ppm = 0,4% DGE G=(L/n)+((1-(1/(1+n)^t)) l G max = 81,08 l K max = 0,03 % = 300 ppm = 0,6% DGE G max = L/n l K=(G/V)*100 % Pri propusnosti od 5 l/h u prostoru volumena 1 m 3, kod n=0,1 izmjene zraka na sat nakon 80 h stvoriti će se eksplozivan koncentracija plina.
4. Simulacija propusnosti i određivanje zona opasnosti Istraživanje propusnosti propisanih tehničkom regulativom Kriterij za određivanje ugroženog g prostora Definiranje metoda i postupka ispitivanje Uvjeti u prostoriji za vrijeme ispitivanja Mjerenje propusnosti i konstrukcija zona opasnosti
Istraživanje propusnosti propisanih tehničkom regulativom Propusnost OPIS 0,5 l/h Plinska instalacija uporabiva 1,0 l/h Granična propusnost pri kojoj je plinska instalacija uporabiva 5,0 l/h Ograničeno uporabiva plinska instalacija koja se mora sanirati u roku 4 tjedna 10 l/h NEUPORABIVA instalacija 50 l/h 120 l/h 250 l/h Odgovara propusnosti zraka od 30 l/h, a koja je granica za vanjsku propusnost uzrokovanu oštećenjem nemetalnih dijelova plinske opreme Odgovara propusnosti zraka od ~ 70 l/h, a koja je granica za vanjsku propusnost na ispusnom otvoru iz regulatora tlaka plina uzrokovanu pucanjem radne membrane Odgovara propusnosti zraka od ~ 150 l/h, a koja je granica za propusnost plinske opreme vatrootporne izvedbe
Kriterij za određivanje ugroženog prostora Ugroženi prostor - u kojemu postoji eksplozivna plinska atmosfera ili se njezina prisutnost može očekivati Neugroženi prostor - u kojem se ne očekuje prisutnost eksplozivne plinske atmosfere u količinama koje iziskuju i posebne mjere glede konstrukcije, ugradbe i uporabe uređaja Koncentracija plinsko-zračne smjese u prostoru manja od 10 % Koncentracija plinsko zračne smjese u prostoru manja od 10 % DGE smatra se NEUGROŽENIM PROSTOROM
Definiranje metoda i postupka ispitivanje METODE ISPITIVANJA vizualna - pjenušavo sredstvo vizualna infra crvena kamera GasFindIR mjerenje protoka plina ispitivanje vanjske propusnosti mobilnim indikatorima i detektorima plina i ispitivanje vanjske propusnosti stabilnim sustavom za detekciju plina DRÄGER
Definiranje metoda i postupka ispitivanje POSTUPAK ISPITIVANJA simulacija ij propusnosti na navojnom spoju DN20 (3/4 ) postavljanje stacionarnih detektora i indikatora oko propusnog mjesta ispitivanjem mobilnim indikatorom propusnosti na raznim udaljenostima od izvora ispuštanja opisujući kuglu snimanje propusnosti infra crvenom kamerom
Shematski prikaz ispitnog sustava
Fotografija ispitnog sustava
Uvjeti u prostoriji za vrijeme ispitivanja Mjesto ispitivanja: Volumen prostorije: 270 m 3 Visina prostorije: zatvorena prostorija 5,8 m Broj izmjena zraka: n = 171/h 1,7 1/h Brzina zraka na ispitnom mjestu: Pozicija ij ispitnog it mjesta (udaljenost): - iznad poda < 0,4 m/s 1 m -od zida: 05 0,5 m - od stropa 3 m
Mjerenje propusnosti i konstrukcija zona opasnosti Tablica s podacima Redni broj Propusnost instalacije prirodnog plina po obodu 120 l/h Opis l/h Mobilni uređaj za detekciju u ppm Stabilni uređaj za detekcijuu%dge u Zona > 10 % DGE Zona > 20 % DGE 1 Tlak plina na propusnom mjestu mbar 20,4 Mjere u cm od izvora ispuštanja 2 Propusnost neposredno na propusnom mjestu 1 cm 5 cm 80.000000 3 Propusnost IZNAD izvora ispuštanja na definiranoj udaljenosti od izvora ispuštanja 10 cm 25.000 20 cm 22.000 30 cm 20.000 8% > 100 cm > 50 cm (Exp - 8 cm) 50 cm 20.000 13% 4 5 cm 14.000 Propusnost BOČNO od izvora 10 cm 11.000 ispuštanja na definiranoj 13 cm 11 cm udaljenosti od izvora ispuštanja 15 cm 500 20 cm 5% 5 cm 800 Propusnost ISPOD izvora 10 cm 5 ispuštanja na definiranoj 5 cm 5 cm udaljenosti od izvora ispuštanja 20 cm 0% 30 cm Granica ugroženog prostora > 10 % DGE (> 5.000 ppm)
Mjerenje propusnosti i konstrukcija zona opasnosti Grafički prikaz zona uporabive instalacije Pozicija mjerenja /Propusnost 10% DGE 0,5 l/h 1 l/h 5 l/h 20% DGE 100% DGE 10% DGE 20% DGE 100% DGE 10% DGE 20% DGE 100% DGE Gore 10 0 0 30 10 0 120 70 0 Bočno 10 0 0 20 10 0 40 30 0 Ispod 10 0 0 20 10 0 40 30 0
Mjerenje propusnosti i konstrukcija zona opasnosti Grafički prikaz zona neuporabive instalacije Pozicija mjerenja /Propusnost 10 l/h 50 l/h 120 l/h 250 l/h 10% 20% 100% 10% 20% 100% 10% 20% 100% 10% 20% 100% DGE DGE DGE DGE DGE DGE DGE DGE DGE DGE DGE DGE Gore 180 100 30 280 140 40 1000 500 80 1500 700 150 Bočno 50 40 0 110 50 0 130 110 20 300 200 50 Ispod 50 40 0 50 50 0 50 50 0 90 60 0 500 mm 500 mm 500 mm 500 mm 300 mm 300 mm 300 mm 300 mm 100mm 100mm 100mm 100mm 10 l/h 50 l/h 120 l/h 250 l/h
Mjerenje propusnosti i konstrukcija zona opasnosti Vizualna metoda:pjenušavo sredstvo i infra crvena kamera
Mjerenje propusnosti i konstrukcija zona opasnosti Kartica propusnosti p
5. Procjena ugroženosti prostora s plinskim razvodom Procjena ugroženosti prostora ovisi o: Izvedba plinske instalacije - Plinske instalacije moraju biti izrađena, ispitana i održavana sukladno strukovnim propisima. Detekcija plina odorizacija - Odorizacija je sigurnosna mjera u cilju zaštite potrošača plina, a time i onih koji su potpuni p laici kada je plinska tehnika u pitanju. Koncentracija plina u prostoru već od 100 ppm može se osjetiti njuhom. Održavanje i popravak plinske instalacije - Plin se u zatvorenim prostorima ne smije ispuštati Propusnost plinske instalacije - Plinska instalacija ne smije biti propusna, međutim tijekom uporabe može doći do manjih propusnosti iz raznih razloga. Maksimalna dozvoljena propusnost je 1 l/h. Razvod plinske instalacije prostori - Pravila plinske struke propisuju da se razvod plinske instalacije mora izvoditi u dobro ventiliranim prostorima.
5. Procjena ugroženosti prostora s plinskim razvodom Uobičajeni stav PLIN = OPASNOST Posljedica je da se idemo osigurati: - prekomjernom ventilacijom - ugradnjom detekcije plina u Ex-izvedbi gdje nije potrebna - postavljanjem zona opasnosti gdje nisu potrebne Stvarni uzrok MAJSTOR = OPASNOST
6. Iskustva iz prakse Propusnost industrijskih plinskih instalacija Industrijski pogon starosti 30 godina ispitivano 2006. godina Radni tlak plina 1,8 bar pretlak Ispitivano 2007. godina
Propusnost industrijskih plinskih instalacija
Propusnost plinskih instalacija u stanu/kući Stan i obiteljska kuća OBITELJSKE KUĆE PROPUSNOST PLINSKE CIJEVNE INSTALACIJE U STAMBENIM OBJEKTIMA Broj objekata Ukupno propusnosti Propusnost do 1 l/h Propusnost 1 do 5 l/h Propusnost iznad 5 l/h 290 67 (23%) 58 (20%) 8 (2,7%) 1 (8 l/h) STAN U ZGRADI 425 163 (38%) 155 (36%) 8 (1,9%) - Nemjereni plin u stambenoj zgradi - starost zgrade Broj objekata Ukupno propusnosti Propusnost do 1 l/h Propusnost 1 do 5 l/h Propusnost iznad 5 l/h do 20 godina 6 5 5 20-40 godina 7 7 1 5 1 preko 40 godina 9 9 1 3 5 U obiteljskim kućama (starost plinske instalacije do 15 godina) isključivi uzrok svih propusnosti je bio rad nestručnih osoba na plinskim instalacijama. U stambenim zgradama veći dio instalacija starosti iznad 20 godina i značajan dio izveden podžbukno, navojnim spojevima.
PREPORUKA Pozicioniranje detektora - praksa Pozicioniranje detektora - ispravno
7. ZAKLJUČAK Ukoliko se poštuju pravila struke nema opasnosti od propusnosti plina i eventualne eksplozije plina. Propusnosti plina do 1 l/h koje su dozvoljene sukladno tehničkim propisima ne predstavljaju nikakvu opasnost (ali to ne znači da se otkriveno propusno p mjesto ne treba sanirati). Provedenim ispitivanjem je ustanovljeno da kod propusnosti plina do 5 l/h nema opasnost od paljenja plina i eksplozije, ako je prostor dobro ventiliran. Kod propusnosti plina iznad 5 l/h već se stvara eksplozivan koncentracija, te se ista mora odmah isključiti iz uporabe, a što je ujedno i potvrda postavljenih zahtjeva u strukovnim propisima.
I na kraju!
Hrvoju Faist, dipl.ing.str. i Hvala na tehničkoj podršci
Zoranu Bićanić, ing.el.stroj. Hvala na tehničkoj podršci
Almi Mehičić, dipl.oec. Hvala na tehničkoj podršci
HVALA NA PAŽNJI 23. MEĐUNARODNI ZNANSTVENO STRUČNI SUSRET STRUČNJAKA ZA PLIN Opatija 07.do 09. svibanj 2008.