Bezpieczeństwo naszym priorytetem

Wybuchy metanu są szczególnie niebezpieczne w przestrzeniach zamkniętych. Ludzie zaczęli się spotykać z tego typu zagrożeniem od momentu rozpoczęcia pozyskiwania minerałów w wyrobiskach podziemnych.

Wybuchy metanu zdarzały się w kopalniach soli, rud metali a później w kopalniach węgla. Dla poprawienia bezpieczeństwa górników kiedyś dokonywano wypalania metanu, który gromadził się pod stropem wyrobisk. Dokonywali tego tzw. „pokutnicy”, najczęściej skazańcy, którzy w ten sposób wyrywali się z rąk kata. Pierwsi schodzili pod ziemię i używając pochodni na długich tyczkach, próbowali bezpiecznie wypalać zgromadzony metan.

Pokutnicy – wypalacze metanu, źródło: Kopalnia Soli „Wieliczka”, www.kopalnia.pl

Niestety zdarzało się, że powodowali groźne w skutkach wybuchy, gdy gazu zebrało się zbyt dużo. Innym sposobem była obserwacja zabieranych pod ziemię małych ptaszków, których organizmy szybciej reagowały na metan, tlenek węgla czy niedobór tlenu niż ludzie.

Gwałtowny rozwój górnictwa w okresie rewolucji przemysłowej zapoczątkował badania nad poprawą bezpieczeństwa pracy w kopalniach. Pierwszym istotnym wynalazkiem pozwalającym wykrywać obecność metanu, tlenku węgla czy niedobór tlenu była lampa Davy’ego (1815 r.). Obserwując wysokość, kolor i zachowanie płomienia, można było określić rodzaj zagrożenia. Płomień otoczony był podwójną siatką drucianą o malutkich oczkach w celu ograniczenia możliwości zapłonu gazu na zewnątrz lampy. W Polsce lampy tego typu stosowane były jeszcze w latach 80. ubiegłego wieku. Niestety, zdarzały się przypadki, że sama lampa powodowała wybuchy metanu. W miarę rozwoju techniki pojawiały się nowe urządzenia wykorzystujące różne zjawiska fizyczne i chemiczne. Do wykrywania tlenku węgla zaczęto stosować szklane rurki wskaźnikowe, w których obserwowano zmianę koloru substancji aktywnej pod wpływem tego gazu. Stężenie metanu zaczęto mierzyć optycznymi miernikami interferencyjnymi i metanomierzami katalitycznymi „hot wire”.

Lampa Davy’ego, źródło: Bibliothek allgemeinen und praktischen Wissens für Militäranwärter Band III, 1905 / Deutsches Verlaghaus Bong & Co Berlin

Obecnie do wykrywania gazów powszechnie stosuje się urządzenia elektroniczne nazywane detektorami gazu. Zawierają one elementy (sensory), które zmieniają swoje parametry elektryczne pod wpływem gazów. W gazownictwie wykorzystuje się sensory katalityczne, półprzewodnikowe, konduktometryczne, absorpcyjne w podczerwieni (infra-red), jonizacyjne. Do pomiaru stężeń tlenku węgla stosuje się sensory elektrochemiczne.

Nowoczesnym rozwiązaniem są detektory laserowe. Zastosowanie w nich laserów o zmiennej częstotliwości emisji umożliwia wykrycie wycieku na odległość. Zamontowanie takiego detektora na pokładzie helikoptera czy drona pozwala kontrolować szczelność gazociągów na dużych, trudno dostępnych obszarach.

Dla bezpieczeństwa użytkowników gazu przełomowe znaczenie miało zastąpienie gazu miejskiego gazem ziemnym. Wyeliminowano w ten sposób największe zagrożenie – silnie trujący tlenek węgla będący składnikiem gazu miejskiego. Ponadto, gaz zaczęto nawaniać substancjami o bardzo intensywnym, charakterystycznym zapachu. Dzięki temu nawet niewielkie jego ilości są wyczuwane przez ludzi.

Prawidłowo położona instalacja, sprawne urządzenia gazowe i właściwa ich eksploatacja gwarantują bezpieczeństwo. Jeżeli jednak dochodzi do wypadków, to z reguły przyczyną jest błąd ludzki. Dlatego coraz powszechniej stosuje się detektory i systemy detekcji gazów. Podpowiada to zdrowy rozsądek i nakazują aktualne przepisy. Ważnym aktem prawnym jest Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie, które określa zasady stosowania detektorów gazu w budynkach (§158).

W rozporządzeniu pojawia się określenie „urządzenie sygnalizacyjno-odcinające”. Jest to system detekcji gazu sprzężony z zaworem, który odcina dopływ gazu do instalacji, kiedy pojawi się w monitorowanej przestrzeni powyżej dopuszczalnego stężenia. To rozwiązanie techniczne musi być stosowane w pomieszczeniach, w których łączna nominalna moc cieplna zainstalowanych urządzeń gazowych jest większa niż 60 kW. Takie urządzenia wprowadziła na rynek 8 lat wcześniej firma GAZEX pod nazwą Aktywny System Bezpieczeństwa Instalacji Gazowej (ASBIG).

ASBIG – Aktywny System Bezpieczeństwa Instalacji Gazowej

W skład systemu wchodziły detektory metanu DEX z sensorem półprzewodnikowym, moduł sterujący (centrala) MD i zawór kulowy z głowicą samo zamykającą MAG. W 2002 r. ASBIG został gruntownie zmodyfikowany. Zawór kulowy zastąpiono zaworem klapowym MAG-3 o niezwykle prostej i niezawodnej konstrukcji. W detektorach DEX zastosowano wymienne moduły sensora. Moduł zawiera sensor gazu i elementy elektroniczne niezbędne do jego wysterowania.

To rozwiązanie pozwala stosować w detektorach różnego rodzaju sensory. Z upływem czasu, zmieniają one swoje parametry pomiarowe i wymagają okresowej korekty wskazań – kalibracji. Wymiana modułu sensora trwa zaledwie kilka minut i nie wymaga wypinania detektora z instalacji. Można zamieniać stare moduły sensora na nowe, wcześniej skalibrowane. Jeżeli w obiekcie zmienia się rodzaj monitorowanego gazu, nie ma konieczności zamiany detektorów – wystarczy wymienić moduły sensora. Detektory DEX i zawory MAG-3 spełniają wymogi dyrektywy ATEX i mogą pracować w strefach zagrożonych wybuchem. Wykorzystanie telefonii komórkowej i internetu umożliwia zdalną komunikację z systemem z dowolnego miejsca w kraju.

Więcej na temat Aktywnego Systemu Bezpieczeństwa Instalacji Gazowej