1.1 Bevezetés a beépített tűzoltórendszerek világába

Az aktív tűzvédelem beépített oltóberendezései oltóanyag alapján három fő csoportba sorolhatók:

• Vízzel oltók
• Gázzal oltók
• Szilárd halmazállapotú oltóporok

A víz és gáz töltet kombinációjaként az úgynevezett oltóhabokról, a gáz- és szilárd halmazállapotú töltet keverékeként pedig aeroszol oltóanyagról beszélhetünk. Ezen kívül
az oltórendszerekhez valamelyest kapcsolódnak az oxigént alacsony szinten tartó, úgynevezett tűzmegelőző rendszerek is, de ezek nem képezik tárgyát jelen feladatnak.

A tűz háromszöge, tehát a tűz keletkezésének három feltételét alkotó hármasság az égést tápláló gáz (O2), éghető anyag és hő. Az égés láncreakciójának megindulásához ezek térben
és időben egy helyen kell jelen legyenek. Rendszertől függetlenül az oltás a tűz háromszögének legalább egy összetevőjének (feltételének) megszüntetésén alapul.

Tűz háromszöge. Forrás: MOHAI Á. [2014]

Az oltógázok körét két főbb csoportra bontjuk: passzív vagy inert, és kémiailag aktív gázok csoportjára.

1.1 Passzív gázok

A passzív gázok oltási mechanizmusa egyrészt az adott gáz hővezetési képességének függvényében megmutatkozik a hőelvonásban, tehát ekkor a rendszer vezetéses hővesztesége nő, és így a láng tulajdonsága is megváltozik. Másrészt a helyiség O2 tartalmát csökkentik
12-14% alá, de mindenképpen az égéshez szükséges 15% O2 koncentráció alá. (Általános esetben, beavatkozás nélkül 21% O2 koncentráció az irányadó.) Ezen gázoknak nincs toxikus bomlástermékük, az inert gázok az ózonréteget sem károsítják, sőt üvegházhatáshoz sem vezetnek. A passzív oltógázok (inert gázok, semleges gázok) csoportjába tartozik a CO2, N2, Ar. Keverék oltógáz például az Inergen® (N2 52%, Ar 40%, CO2), Argonite (vagy IG55) (Ar 50%, N2 50%).

1.2 Kémiailag aktív gázok

A kémiailag aktív gázok, vagy röviden kémiai oltógázok oltásmechanizmusa három hatásra épül, melyek oltásban gyakorolt szerepe a különböző gázok egyéni tulajdonságainak függvényében változó.

• Kémiai reakció

Azonos fázisban lévő kémiai reakció gátlás, homogén inhibíció.

Az égés láncreakciójában résztvevő gyökökre bomlás megy végbe, már kis hő hatására.

• Hőelvonás

Az oltóanyag molekulák hőt vonnak el a bomlásukhoz. A folyamat hűti a rendszert.

 

• O2 kiszorítás

A kémiai oltógázok némelyikére vonatkozik az égési térből történő bizonyos fokú
O2 kiszorítás.

A kémiai oltógázok jelentős része kb. 500 ℃ feletti felülettel érintkezve mérgező bomlástermékek keletkezését idézi elő, például halogénsav keletkezhet. Ez a tulajdonság kizárja az eleve forró felülettel rendelkező helyeken történő alkalmazást. Gyors beavatkozással (rövid kifúvási idővel) ez a hatás ellensúlyozható.

Az aktív oltógázokon, vagyis kémiai gázokon belül két további kategóriát különítünk el: halonok és halonhelyettesítő gázok.

1) Halonok: Halogénezett szén-hidrogének

H1301: beépített berendezésekben (C-F₃-Cl₀-Br)

H1211: kézi tűzoltó berendezésekben (C-F₂-Cl-Br)

2) Halonhelyettesítő gázok:

Három alcsoportra bontható:

2.1.) HCFC gázok: részlegesen klórozott-fluorozott szénhidrogének

Pl.: NAF S-III., Halotron I.

2.2.) HFC gázok: fluorozott szénhidrogének, halokarbonok, F-gázok

Pl.: heptafluoru-propán: HFC227 (FM200^®, FE227), HFC23 (FE13), HFC125 (FE25), FS400 (Halotron II.), NAF S-125, NAF S-227

2.3.) Új gázok:

Pl.: NOVEC™1230: nincs benne Cl és Br

A gázzal oltó rendszerek általános előnye a károsodás nélküli védelem. Ez a károsodás mentesség kiterjed a védett terület berendezéseire és az ott tárolt anyagokra. Azonban némely oltógáz bizonyos esetekben hagyhat oltás után a védett felületen valamilyen belőle származó anyagot. Másik általánosnak mondható előny az elektromosan nem vezető tulajdonságuk.
Így sem oltás alatti rövidzártól, sem az ott tartózkodók elektromos veszélyeztetésére, áramütésére nem kell számolnunk.

Az alapvető követelményeket tekintve ismét egy hármasság figyelhető meg: Megfelelő oltóképesség, környezetbarát megoldás, nem jelenthet veszélyt egészségünkre.

Az oltógázok jellemzése az alábbi fogalmakkal történhet:

• Vegyi összetétel, kémiai képlet
• Üzemi nyomás, vagyis az oltórendszer palackjára vonatkoztatott, bar-ban megadott nyomásérték
• ODP = Ozone Depletion Potential ~ Ózon Lebontó Képesség:

Cl és Br ózonrétegkárosító hatására nő az UV-B sugárzás

• GWP = Global Warming Potential ~ Globális Felmelegedés Tényező:

A gázok üvegházhatásának számszerűsítésére használt érték, azonos tömegű CO₂-hoz, időintervallumra meghatározva. A CO₂ GWP értéke = 1.

• ALT = Atmospheric Life Time ~ Légköri Élettartam:

A gáz lebomlási ideje, melynél minél kisebb az érték, annál jobbnak tekinthető
az adott gáz.

• NOAEL = No Observe Adverse Effect Level ~ Egészségkárosító Határérték:

Adott gázból vett az a mennyiség, melynél még nem figyelhető meg káros hatás
az emberi szervezetre.

• Tervezési koncentráció, tf%-ban megadva

Gázzal oltó rendszer tipikus felépítése. Forrás: MOHAI Á. [2014]

2. Kémiailag aktív gázok környezetterhelése

Az aktív oltógázok fejlődésének négy generációs csoportja különböztethető meg. Ezek sorra:

Fontosabb történelmi események az oltógázok károsító hatásainak visszaszorítása érdekében:

1. Montreáli Egyezmény: az ózonkárosító hatású gázok kibocsátásának korlátozása
2. Kiotói Egyezmény: a CO₂ és egyéb üvegház hatású gázok kibocsátásának korlátozása
3. Koppenhága: az ENSZ éghajlatváltozási keretegyezmény konferenciája
4. Doha (Katar): a Kiotói egyezmény meghosszabbítása 2020-ig
5. A halon kiváltásának folyamata az ózonréteget károsító anyagokról szóló 94/2003.
   (VII. 2.) Korm. rendelet alapján kezdődött el.

Ki lettek jelölve az ún. „kritikus alkalmazási területek”. Ennek értelmében a halon használatára csak különböző járulékos kötelezettségek teljesítésével, külön engedéllyel és adatszolgáltatással van lehetőség. Erre is csak az erre kijelölt területeken.

Az Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóság Megelőzési és Piacfelügyeleti Főosztálya végzi a halon felhasználási engedélyek elkészítését, melyet rendszeresen (évente) felül vizsgálnak, és nyilvántartást vezetnek minderről. Halonbank létrehozására került sor, ahol az ózonkárosító Halon tűzoltógázokat begyűjtik. Ez a folyamat 2004.04.30. napig élt, addig meg kellett tenni a beszolgáltatást. Azóta a halon használata csak a kritikus alkalmazási területeken (katonaság, repülőtér) lehetséges (engedélyeztetéssel). Ezen felül használata nem megengedett, szankciót von maga után és külön megsemmisítési költséget is jelent.

A HCFC gázok töltése 2004.04.30. után nem lehetséges. Az addig telepített vagy nyomáspróbázott gázokat az utolsó nyomáspróbát követő 5 év után ki kellett vonni
a forgalomból, amennyiben időközbeni gázrátöltést nem igényelt. Tehát 2009.04.30. napig
a NAF S-II gázzal töltött rendszereket le kellett cserélni, üzemben tartásukat meg kellett szüntetni, ellenkező esetben jogszabályellenes tevékenység áll fenn.

A 94/2003. (VII. 2.) Korm. rendelet hatályát vesztette 2008.12.28. napon. Ezt követően
az ózonréteget lebontó anyagokkal és egyes fluortartalmú üvegházhatású gázokkal kapcsolatos tevékenységekről szóló 310/2008. (XII. 20.) Korm. rendelet lett hatályos egészen 2015.02.18. napig. Majd a jelenleg (2017.04.10. napon) is hatályos, a fluortartalmú üvegházhatású gázokkal és az ózonréteget lebontó anyagokkal kapcsolatos tevékenységek végzésének feltételeiről szóló 14/2015. (II. 10.) Korm. rendelet került bevezetésre.

6. Magyarország EU csatlakozása óta itt is érvényben van az AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS 842/2006/EK RENDELETE (2016. május 17.) egyes fluortartalmú üvegházhatású gázokról, az ún. „F-gáz Rendelet”. E rendelet célja
   a fluortartalmú üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése.

Az „F-gáz Rendelet” kiterjed:

• HFC-k biztonságos tárolására, alkalmazására, visszanyerésére, ártalmatlanítására
• az ilyen gázokat tartalmazó termékek, berendezések címkézésére, ártalmatlanítására
• a gázok információszolgáltatásának előírásaira
• a gázok bizonyos alkalmazásainak előírásaira
• bizonyos termékek, berendezések forgalomba hozatali tiltásaira
• a személyzet és vállalatok kiképzésére, minősítésének szabályaira

Az F-gázokkal foglalkozó szakembereknek kiegészítő szakvizsga megszerzésére van szükségük tevékenységük végzéséhez. A magas GWP érték miatt vélhetően a HFC gázokra vonatkozóan is hasonló előírások, szabályozások bevezetése várható.

Fontosabb előírások azt oltógázokra vonatkozóan:

• AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS 2037/2000/EK RENDELETE (2000. június 29.) az ózonréteg lebontó anyagokról
• 94/2003 (VII. 2.) Korm. Rend. az ózonréteget károsító anyagokról (már nem hatályos)
• AZ EURÓPAI PARLAMENT ÉS A TANÁCS 842/2006/EK RENDELETE „F-gáz Rendelet” (2006- május 17.) egyes fluortartalmú üvegházhatású gázokról
• 107/2007. (V. 9.) Korm. Rend. az egyes fluortartalmú üvegházhatású gázokkal kapcsolatos tevékenységekre vonatkozó bírságról (már nem hatályos)
• 310/2008. (XII. 20.) Korm. Rend. az ózonréteget lebontó anyagokkal és egyes fluortartalmú üvegházhatású gázokkal kapcsolatos tevékenységekről
• MSZ EN 15004:2008 Beépített tűzoltó berendezések. Gázzal oltó berendezések
• EN 12094 Rögzített tűzoltó rendszer elemek gáz oltórendszerek számára
• 54/2014. (XII. 5.) BM rendelet az Országos Tűzvédelmi Szabályzatról
• TvMI 6.2:2016.02.15. Beépített tűzoltó berendezések tervezése, telepítése Tűzvédelmi Műszaki Irányelv

3. A választott technológia anyag és energia felhasználása

A különböző gázok szükséges mennyiségének összehasonlítására vegyünk alapul egy 200 m³ térfogatú helyiséget. A helyiségben A tűzosztályt feltételezünk.

• FM-200^®

7,9% = 0,63 kg/m³

126 kg – 1 x 147 l (42 bar)

• NOVEC™1230:

5,3% = 0,78 kg/m³

156 kg – 1 x 180 l (25 bar)

• Inergen^®:

39,9% = 0,51 m³/m³

102 m3 – 5 x 80 l (300 bar)

• CO₂:

50% = 1,30 kg/m³

260 kg – 6 x 50 kg (55 bar)

• Inergen^®:

39,9% = 0,51 m³/m³

102 m³ – 7 x 80 l (200 bar)

 

Felhasznált irodalom

• Mohai Á. [2014] Tűzjelző rendszerek. „Tűzvédelmi berendezések tervezése I.” tárgy
  előadása, „Beépített oltóberendezések 1.” c. (pdf-formátumban)
• Wolters Kluwer Internetes portál, – elérhető: http://net.jogtar.hu/