Sustavi detekcije plinova u garažama imaju jasnu sigurnosnu funkciju: pravovremeno prepoznati porast koncentracije štetnih plinova i aktivirati ventilaciju te alarmne scenarije prije nego što dođe do ugroze zdravlja ljudi. Upravo zato je EN 50545-1 danas ključna važeća norma koja definira zahtjeve za ove primjene, a uz nju se u praksi primjenjuju i druge povezane norme poput EN 50270, EN 50271 te (ovisno o tržištu) UL 2075/24.

Međutim, u praksi se sve češće susreće ozbiljan problem: na tržište dolaze uređaji koji se reklamiraju kao “certificirani prema EN 50545-1”, dok se nakon uvida u dokumentaciju pokaže da stvarni certifikat ne postoji. Umjesto toga, proizvođač je u tehničkom listu naveo da je uređaj “izrađen prema” normi, što nije isto što i neovisno ispitivanje i izdani certifikat od akreditiranog certifikacijskog tijela. Temeljem toga razni distributeri izdaju i Izjave o sukladnosti, što je u potpunosti pogrešno.

Obveza certifikacije: EN 50545-1 i EN 50271 nisu “opcija”

Za detekciju otrovnih plinova u garažama (tipično CO i NOx), uređaji moraju biti certificirani prema EN 50545-1, ali i prema EN 50271. To nije formalnost nego tehnički i sigurnosni preduvjet.

EN 50545-1 definira funkcionalne zahtjeve sustava i detektora za garaže/tunele, dok EN 50271 uvodi zahtjeve povezane s mjernom izvedbom, uključivo točnost prikazanih / izmjerenih vrijednosti i ponašanje uređaja kao mjernog instrumenta u realnim uvjetima rada. U praksi to znači da nije dovoljno “da detektor negdje upali relej”, nego da izmjerena koncentracija bude vjerodostojna i da se alarm može postaviti na bilo koju vrijednost u mjernom opsegu.

Ključni tehnički zahtjevi iz EN 50545-1: mjerni rasponi i podesivost alarma

EN 50545-1 jasno navodi zahtjeve koje uređaji za detekciju moraju zadovoljiti. Posebno su bitni mjerni rasponi za tipične plinove u garažama:

CO: 0-300ppm Razine alarma AL1: 30ppm, AL2: 60ppm, AL3:150ppm
NO2: 0-30ppm Razine alarma AL1: 3ppm, AL2: 6ppm, AL3:15ppm
NO:0-100ppm Razine alarma AL1: 10ppm, AL2: 20ppm, AL3: 50ppm

Ovi rasponi nisu proizvoljni: oni su izravno povezani s realnim koncentracijama koje se mogu pojaviti u garažama, s potrebom ranog upozorenja i s logikom upravljanja ventilacijom ističući kako iz trenutnih očitanja dobiti srednju vrijednost za upravljanje ventilacijom i alarmima kako bi se izbjegle kratke aktivacije i lažni alarmi što je detaljnije opisano u normi.

Dodatno, norma u točki 4.3.2.2 navodi da postavke aktivacije alarma moraju biti podesive u cijelom mjernom rasponu detektora. To je iznimno važno jer projektant mora moći definirati pragove prema lokalnim propisima, procjeni rizika i režimu ventilacije, a ovlašteni ispitivač mora moći provjeriti rad sustava na realnim, propisanim razinama koncentracije.

Česta tržišna praksa: “napravljeno prema normi” nije certificiranje

Jedan od najvećih rizika u nabavi sustava za garaže je zamjena pojmova:

“Uređaj je certificiran prema EN 50545-1” znači da postoji valjani certifikat, izdano tijelo, opseg certifikacije, identifikacija modela i često izvještaj o ispitivanju.“Uređaj je izrađen prema EN 50545-1” često znači samo da je proizvođač internim postupkom dizajnirao uređaj “u skladu” s normom, bez neovisne provjere.

Ovo je posebno izraženo kod dijela proizvođača koji se oslanjaju na starije nacionalne standarde. U praksi se često susreću uređaji (osobito određenih španjolskih proizvođača) certificirani prema starom standardu UNE 23300, koji je zamijenjen s EN 50545-1. Takvi uređaji, bez valjane certifikacije prema EN 50545-1 i EN 50271, ne bi se smjeli ugrađivati kao sustav detekcije plinova u garažama, jer ne zadovoljavaju zahtjeve važećeg europskog zakonodavstva za ovu namjenu.

Pogrešno puštanje u rad: “dim cigarete” i previsoke koncentracije ispitnog plina

Dodatni problem nastaje tijekom testiranja i puštanja u rad. Nažalost, u praksi se zna dogoditi da se provjera funkcionalnosti radi: vrlo visokim koncentracijama ispitnog plina, znatno iznad realnih i dozvoljenih razina, ili improvizirano (npr. dimom cigarete) samo da bi se “nešto aktiviralo”.

Takav pristup može prividno potvrditi da uređaj “reagira”, ali zapravo skriva ključnu činjenicu: uređaj možda ne mjeri točno u području u kojem mora štititi ljude. Detektor koji se aktivira tek na ekstremnim koncentracijama može proći takav pogrešan test, a u realnom radu propustiti registrirati štetne razine u ranom stadiju.

Zašto je to opasno: kronična izloženost i zdravlje radnika

Ovo je posebno opasno za osobe koje se u garažama zadržavaju dulje vrijeme ili im je to radno mjesto. Netočno mjerenje i pogrešno podešeni pragovi alarma znače da sustav može “formalno postojati”, ali ne pružati stvarnu zaštitu.

U Hrvatskoj se dodatno mora uvažiti regulatorni okvir. Prema pravilniku o graničnim vrijednostima izloženosti, za CO je GVI 20ppm (prema 50545-1 je 30ppm). Svaki prijelaz ove vrijednosti mora biti prepoznat i registriran u kontekstu izloženosti radnika koji borave 8 sati u takvim prostorima. Ako sustav ne mjeri vjerodostojno u niskim i srednjim koncentracijama, on promašuje svoju osnovnu svrhu.

Odgovornost svih sudionika: proizvođač, distributer, instalater, projektant i nadzor

Stavljanjem na tržište i ugradnjom uređaja koji nemaju valjanu certifikaciju prema EN 50545-1 i EN 50271, proizvođači, distributeri i instalateri ulaze u zonu kršenja propisa i izravno dovode u pitanje sigurnost ljudi i imovine. U ovakvim sustavima “jeftinije” ili “brže” rješenje može dugoročno imati najveću cijenu.

Zato je važno djelovati preventivno, već u fazi projektiranja i kontrole projekta. Najveći učinak postiže se kada projektanti i nadzorna tijela u projektnoj dokumentaciji jasno definiraju kriterije i norme koje uređaji moraju dokazivo zadovoljiti, te kada se u puštanju u rad provede ispravno testiranje prema pravilnoj metodologiji, u realnim koncentracijama i s provjerom mjernog prikaza, a ne samo alarmnog izlaza.

Što tražiti u praksi: minimalna “check-lista” za projekt i nabavu

Kako bi se izbjegle zloupotrebe, u praksi je razumno zahtijevati:

– Originalne certifikate za detektore i centralu prema EN 50545-1 (s jasnim popisom modela/varijanti u opsegu certifikata)
– Dokaz certifikacije prema EN 50271 za mjernu točnost (detektor i plinodojavna centrala gdje je primjenjivo)

– Usklađenost s traženim mjernim rasponima CO,NO,NO2 te dokumentirano podešavanje alarma u cijelom rasponu
– Protokol ispitivanja u puštanju u rad s koncentracijama koje imaju smisla za sigurnost i regulativu (a ne ekstremne “da se upali”)
– Dokumentiranu kalibracijsku proceduru i intervale održavanja u skladu s uputama i zahtjevima primjene

https://www.aurel.hr/hrvatski/novosti-detalji_25/detekcija-ugljicnog-monoksida-u-garazama_28/

Kisik je kemijski element od presudne važnosti za razvoj života, tehnološki napredak i industrijsku sigurnost, pa stoga zauzima središnje mjesto u prirodnim znanostima i tehničkim strukama.

Piše: Zlatko Dičak, Aurel d.o.o.

Element kisik kao zasebna tvar prepoznat je krajem 18. stoljeća kroz radove Carla Wilhelma Scheelea i Josepha Priestleyja, a teorijsko tumačenje i odbacivanje flogistonske teorije donio je Antoine Lavoisier. Time je kisik postao ključan u razvoju moderne kemije, jer je pokazano da zrak nije homogena tvar nego smjesa plinova te da je sagorijevanje kemijska reakcija s kisikom, a ne „izlazak“ neke tajanstvene tvari.

Fizikalno – kemijska svojstva i rasprostranjenost

Kisik je bezbojan, bezmirisan plin koji u atmosferi čini oko jedne petine volumena zraka, a u litosferi i hidrosferi je najzastupljeniji kemijski element u obliku oksida, silikata, fosfata i vode. Vrlo je reaktivan i stvara spojeve s većinom elemenata, pa zbog toga sudjeluje u procesima korozije, sagorijevanja, oksidacije metala i organskih tvari te ima ključnu ulogu u energetskim i geokemijskim ciklusima Zemlje.

Biološki značaj, hipoksija i hiperoksija

Na razini stanice kisik je konačni akceptor elektrona u respiratornom lancu, što omogućuje oksidaciju organskih molekula i stvaranje ATP-a kao univerzalne „energetske valute“ živih sustava. Smanjena dostupnost kisika (hipoksija) dovodi do poremećaja funkcije organa, aktivacije simpatičkog živčanog sustava te može završiti oštećenjem srca, pluća i mozga, dok pretjerana izloženost visokim koncentracijama (hiperoksija) uz dugotrajnu primjenu medicinskog kisika može oštetiti plućno tkivo i središnji živčani sustav.

Kisik, zapaljivi plinovi i eksplozivna atmosfera

Za nastanak plamena i eksplozije u smjesi gorive tvari i zraka nužan je prisutni oksidans, a u uobičajenim industrijskim uvjetima to je upravo kisik iz zraka. Povišena koncentracija kisika u zatvorenim prostorima – primjerice uslijed curenja iz instalacija za zavarivanje ili medicinskih plinova – sužava područje sigurnih koncentracija zapaljivih plinova, snižava donju granicu eksplozivnosti i povećava vjerojatnost spontanog zapaljenja ulja, masti i drugih gorivih materijala.

Detekcija kisika i granice opasnosti

Uobičajeni sigurnosni koncept u industriji polazi od toga da je koncentracija kisika oko 20,9% vol., dok se atmosfere s manjom vrijednošću smatraju hipoksičnima, a one iznad približno 23% vol. povećano rizičnima zbog pojačanog intenziteta gorenja. Električni uređaji za detekciju i mjerenje kisika definirani su normom EN 50104, a tipično koriste elektrokemijske senzore koji generiraju električni signal proporcionalan koncentraciji kisika, pri čemu se u industrijskim detektorima obično nadzire raspon do 25% vol. ili 100% vol. kisika ovisno o primjeni.

Integracija detekcije kisika u sustave sigurnosti

U prostorima u kojima se skladište ili koriste zapaljivi plinovi, pare i kisik (npr. metan, vodik, etilen‑oksid ili razna otapala) mjeri se prisutnost plina u odnosu na donju granicu eksplozivnosti (LEL), ali se istodobno mora nadzirati i koncentracija kisika jer povećani kisik može dovesti do toga da granica zapaljivosti bude dosegnuta pri nižim volumenskim udjelima gorivog plina. Upravo zato suvremeni fiksni sustavi detekcije plinova u opasnim zonama često kombiniraju detektore zapaljivih i otrovnih plinova s neovisnim detektorom kisika, pri čemu je kontinuirano praćenje O2 nužan uvjet za procjenu rizika hipoksije za radnike i rizika od eksplozije za postrojenje.

Brojni incidenti stradavanja radnika u pogonima za zavarivanje dogodili su se upravo zbog povećane koncentracije kisika, kada je zamašćena radna odjeća spontano planula od male iskre ili plamena. U takvim okruženjima kisik iz boca curenjem obogaćuje zrak, čineći ulje, masti ili čak pamučna vlakna izrazito zapaljivima, što dovodi do brzog širenja požara i teških opekotina.

Stoga je ključno strogo poštivati pravila zaštite na radu: nositi čistu, neupaljivu odjeću (npr. pamuk ili vunu bez sintetičkih vlakana), redovito provjetravati prostore, zabraniti pušenje i rad s otvorenim plamenom te koristiti detektore kisika za kontinuirano nadziranje koncentracije O2. Neozbiljno shvaćanje ovih mjera može imati fatalne posljedice, pa se one moraju primjenjivati dosljedno u svim zonama s rizikom od obogaćenja kisikom.

Shematski prikaz sigurnosnih zona koncentracije kisika

Donji prikaz ilustrira tipične raspon koncentracije kisika u zraku s aspekta sigurnosti rada: normalna atmosfera oko 20,9% vol., hipoksično područje ispod približno 19% vol. te područje povišenog kisika iznad približno 23% vol., koje je povezano s povećanim rizikom od požara i eksplozije.

Shema tipičnih raspona koncentracije kisika u zraku s aspekta sigurnosti rada

Važnost sustava detekcije plina u projektiranju sigurnih industrijskih postrojenja te ispravnom tretiranju istodobnih opasnosti eksplozivnosti i otrovnosti pojedinih plinova

Vrlo često se u procjeni rizika industrijskih i tehničkih postrojenja naglasak stavlja na eksplozivnost plinova, dok se njihova otrovnost zanemaruje ili tretira sekundarno. Klasifikacija prostora prema eksplozijskoj ugroženosti prvenstveno ima cilj spriječiti eksplozije plinova kroz pravilno projektiranje, stalnu ventilaciju i   korištenje zaštitne opreme, ali gledano iz projektantske perspektive validacijom se dolazi do pitanja kako riješiti izvanredne situacije kao što su remonti, kvarovi ili izvanredna stanja. U takvim slučajevima ventilacija može zakazati, a otrovni plin može ugroziti zdravlje ili život radnika čak i bez eksplozije. Upravo zato je neophodno uključivanje sustava detekcije plina koji ne samo što nadziru koncentraciju plinova u zraku i automatski upravljaju ventilacijom, nego na vrijeme isključuju postrojenje, šalju alarm, a osiguravaju i nadzor u posebnim uvjetima poput servisa ili havarija. Svakako treba napomenuti da se za ovakve funkcije smije koristiti samo oprema koja je dizajnirana i certificirana prema standardima za takve uvjete.

Opasnosti plinova: eksplozivnost i otrovnost

• Eksplozivni plinovi mogu, pri određenoj koncentraciji sa zrakom i u prisutnosti izvora paljenja, izazvati razorne posljedice
• Otrovni plinovi čak i pri niskim koncentracijama mogu predstavljati ozbiljnu opasnost za zdravlje ljudi, što je često zanemareno u procjenama rizika
• Neki plinovi su istovremeno i eksplozivni i otrovni, npr. vodikov sulfid (H₂S), benzen, amonijak, a posebno spojevi poput stirena koji se koriste u industriji plastike i brodogradnji

Nedostaci prisilne ventilacije

• Stalno aktivna ventilacija je osnovni preduvjet za sigurnost, no ona može otkazati zbog remonta, kvara, pada napona, smanjenja učinka, pogrešnog namještanja ili drugih izvanrednih situacija.
• Također, fiksna ventilacija često ne omogućuje kontrolu u nužnim uvjetima kao što su privremene obustave pogona, posebni radovi ili neplanirani zastoji.
• Sama ventilacija, čak i kada radi, ne daje informaciju o stvarnim koncentracijama opasnih plinova niti alarmira osoblje o potencijalnoj opasnosti na vrijeme. Važno je naglasiti da ukoliko to zakon zahtjeva, sustav ventilacije mora osigurati pravilno zbrinjavanje izbačenih plinova sprječavajući njihovo izravno ispuštanje u atmosferu.

Uloga detektora plina

• Detektori plina automatski upravljaju ventilacijom, zatvaraju dovod plina ili pokreću nužnu evakuaciju, čime znatno podižu razinu sigurnosti
• U vrijeme nadzora, izvođenja radova (remont, servis, havarije) omogućavaju kontinuirani monitoring i brzu reakciju
• Plinodetekcija je često jedina zaštitna mjera koja može reagirati na nevidljive opasnosti – otrovne plinove koji nisu nužno lako detektirani osjetilima ili običnim alarmima.

Primjeri opasnih plinova

Posebno je važno spomenuti stiren – korišten u brodogradnji i industriji kompozita. Izlaganje njegovim parama može imati značajne toksične učinke na ljudsko zdravlje, a zbog niskog LEL-a predstavlja ozbiljnu eksplozivnu prijetnju i zahtijeva posebne mjere zaštite – ventilacija i stalni nadzor detektorima

Preporuke za projektante

• U svakoj analizi rizika plinodetekcija bi trebala biti sastavni dio zaštitnih mjera, ne samo kao dodatak ventilaciji.
• Sustavi detekcije plina trebaju imati mogućnost automatskog upravljanja ventilacijom te povezivanja s drugim sigurnosnim sustavima (npr. gašenje, uzbunjivanje, isključenje postrojenja) ukoliko to ne ugrožava postojeće proizvodne ili druge procese
• Posebnu pažnju treba dati stanjima izvan redovnog rada objekta: održavanje, remont, interventni zahvati, privremene obustave – tada je nadzor detektorima ključan element zaštite.

Nadamo se da smo ovim člankom uspjeli podignuti svijest o važnosti sustava detekcije plina u projektiranju sigurnih industrijskih postrojenja te ispravnom tretiranju istodobnih opasnosti eksplozivnosti i otrovnosti plinova.