Az olcsó kémény ára
2006/6. lapszám | Nagy Gábor Karczagi Gyula Szunyog István | 4180 |
Figylem! Ez a cikk 19 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Sajnálatos módon – a szakmán kívül – a szén-monoxid-mérgezéses balesetek csak akkor kerülnek a széles nyilvánosság elé, ha azt a média valamilyen szempontból lényegesnek találja, vagy éppen sajnálatos halálesettel végződik. Az emberekhez eljuttatott ilyenforma tájékoztatás sem pontos, hiszen gyakran félrevezető információkat tartalmaz, és nem tükrözi a balesetekhez vezető tényleges okokat. Az alábbiakban részletezett esettanulmánnyal a szerzők a szakma figyelmét szeretnék felhívni azokra az előre látható jelekre, melyekre mindannyiunknak kötelességünk felfigyelni, és lehetőségünkhöz mérten megelőzni a további súlyos következményeket. (A szerzők a cikk alapjául szolgáló esettanulmányt a 2006. március 23-24-én, Kecskeméten megrendezésre került IV. Országos Kéménykonferencián ismertették.)
Borsod-Abaúj-Zemplén megyében 2002. március 25-én két fő halálos és két fő súlyos szén-monoxid-mérgezése következett be egy háromszintes családi házban. Az előzményekhez hozzátartozik, hogy az adott időszakban (megelőző 5 nap) rendkívül erős széltevékenység volt jellemző az adott településre, több helyen jelentős viharkárok is keletkeztek. Az időjárás kedvezőtlen hatását tovább rontotta az a tény, hogy az épület a település szélén helyezkedett el. A viharral érintett településeken az adott időszakban a kéményseprő cégek 51 abnormális eseményt regisztráltak (pl. a gázkészülékek reteszelten leálltak, közel 15 esetben füstgáz-visszaáramlás miatti rosszullét következett be), valamint hat főt szállítottak szén-monoxid-mérgezéssel kórházba a környező településekről. Fontos tény, hogy minden regisztrált esemény épületen kívül szerelt fémkéménynél és a lakótér szintjén elhelyezkedő nyitott égésterű gázkészüléknél következett be!
A környezet
Az esettel érintett épület egy háromszintes, tetőtér-beépítésű családi ház, melynek pinceszintjén egy szilárd tüzelésű kazán, és a földszinti lakótérben egy C-24 típusú gázkazán helyezkedett el. A mérgezés az egy szinttel feljebb lévő tetőtéri hálószobában következett be. A földszinten a közlekedő (amelyben a gázkazán elhelyezésre került), a lépcsőház és a nappali-étkezőhelyiségek gyakorlatilag egy légteret képeztek. Ez a megoldás az építéskor érvényben lévő GOMBSZ-szabályozásnak nem felelt volna meg, mivel „nyílt égésterű gázkészülék huzamos tartózkodásra szolgáló helyiségbe, vagy azzal egy légterű helyiségbe történő beépítése nem megengedett”. Az ellentmondást az okozta, hogy belső átépítés következtében a tervezett alaprajz szerinti különálló helyiségek egy légterűvé váltak.
Másik lényeges változás, hogy az egyszerű külső nyílászárókat utólagosan fokozott légzárásúvá alakították, egyedül a lépcsőház függőleges tengelyvonalában lévő padlásfeljáró ajtót nem szigetelték. Ez a lépés a GOMBSZ-nak szintén ellentmond, és egyben megakadályozta az addig elegendő égési levegő bejutását a helyiségekbe. Itt hívjuk fel a figyelmet a lakosság tájékoztatásának fontosságára, hiszen ha a lakók tisztában lettek volna a GOMBSZ előírásával, mely szerint „pótlólag semmilyen légzáró anyag vagy szerkezet, mely a nyílászárók felfekvő felületeinek gyártási tűrésből eredő légréseit csökkenti vagy eltömíti, nem alkalmazható”, akkor valószínűleg még most is élhetnének! Megjegyzendő, hogy a 2005. december 12-én a GKM Ipari Főosztálya által kihirdetett új GMBSZ-szabályozás a nyílt égésterű készülékek levegőellátását szigorúbbá tette, minden esetben tervezőnek kell kiválasztani és méretezni a megfelelő levegőellátási módot, új létesítés esetén pedig a gázüzemű tüzelőberendezés lakótérben már csak zárt égésterű, „C” típusú lehet!
A fűtési rendszer radiátoros központi fűtési rendszer, mely a pincében lévő szilárd tüzelésű és a földszinten lévő gáztüzelésű kazánnal is ellátható. Az eredeti terven egy kétkürtős kémény indul a pinceszintről, melybe a két kazán beköthető lett volna. Az építés során azonban csak egy kürtő került kialakításra, melybe még a gázbevezetés előtt bekötésre került a szilárd tüzelésű kazán. A később megvalósuló gázbevezetés alkalmával a lakástulajdonos meg akarta tartani a szilárd tüzelési lehetőséget is, így a gázkazánnak egy önálló kéményt kellett építeni, mely végül is egy külső falon szerelt, DN 130/180 méretű szigetelt, szerelt fémkémény lett.
Ami nehezítette a helyzetet, az, hogy a készülék és a kémény között közel 2 m távolság volt, melyet végül egy szigeteletlen füstcső-összekötéssel oldottak meg, illetve a szerelés során a szükséges kéménymagasságnál mintegy 60 cm-rel rövidebb kémény került beépítésre (a tervtől eltérően).
A kitorkollás geometriai viszonyai is sértették az előírásokat. A szemrevételezett külső fali fémkémény minden szempontból megfelelőnek tűnt, azonban részletesebben megvizsgálva kiderült, hogy a körkörös szigetelés sok helyen hiányos volt, a szálas szigetelőanyag a rendelkezésre álló teret nem töltötte ki.
Helyszíni tapasztalatok
Az 2. ábra alapján látható, hogy a készülék burkolatán és a tűztér előlemezén is túlmelegedésből származó elszíneződés volt található. Az égő alatti szerelvényeken égési és korróziós pormaradványok, a hőcserélő lemezek legalább 20%-án dugulás, kormozott felület volt jellemző. A készüléktől kiindulva a falazaton látható volt egy füstgáz eredetű elszíneződés, mely – a későbbi vizsgálatok alapján alátámasztva is – jól mutatta a készülékből kiáramló füstgáz útját a készülék-padlástérajtó útvonalon.
A szakértői vizsgálat alatt rekonstruálták a baleset időszakában fennálló körülményeket, melyekből érdekes következtetéseket lehetett levonni. A füstgáz szén-monoxid-tartalma folyamatosan meghaladta a 4000 ppm értéket (ez volt a készülék méréshatára), ami azt jelentette, hogy a kazán már önmagában is előírás szerinti használatra alkalmatlan, azaz életveszélyes volt! A készülékből kiáramló szén-monoxidot már a bekapcsolást követően azonnal észlelni lehetett, és a visszaáramlás akkor sem szűnt meg teljesen, amikor elérte a rendszer az állandósult állapotot (5-10 perc). Ekkor az égéstermék-áramlásbiztosítón keresztül ugyan megszűnt a visszaáramlás a lakásba, de a készülékből (a hőcserélő eltömődése miatt) továbbra is volt kiáramlás.
Tovább vizsgálva a készülékből a szén-monoxid terjedését a lakáson belül, elmondható, hogy legintenzívebben a készülék felett elhelyezkedő lépcsőház, majd a padlástérajtó felé áramlott (részben az égéstermék környezetitől magasabb hőmérséklete, részben pedig a szigeteletlen padlásajtó által létrehozott kürtőhatás miatt). Mindössze 50 perc üzemidő elegendő volt ahhoz, hogy (a külső nyílászárók megnyitásakor és lényegesen kedvezőbb külső időjárási feltételek mellett) egy súlyos mérgezés feltételei kialakuljanak.
A nyomásviszonyok pontosabb meghatározása érdekében a rendszer a CHM-BAU kéményméretező programmal is modellezésre került különböző üzemállapotok mellett. Normál szélerősség, akadálymentes légellátás és tiszta hőcserélő felületek mellett a füstgáz maradéktalanul eltávozott. Kismértékben korlátozott légellátásnál továbbra sem adódott semmilyen probléma. A szél hatása a kifűtött állapotú kémény működését már nem befolyásolta, azonban ha a szélhatáshoz korlátozott légellátás is párosult, a kémény kilépési hőmérséklete a harmatponti hőmérséklet alá csökkent (ekkor még hidraulikailag megfelelően üzemelt), valamint már észlelhetők voltak azok a folyamatok, melyek öngerjesztőként egyre intenzívebben jelentkezhetnek (indulási nehézség, koromképződés, lerakódás). Az előbbi állapotot tovább fokozva az erősen eltömődött hőcserélő felületek hatásával, a kéményhuzat már nem bizonyult elegendőnek az égéstermék elvezetéséhez és a szükséges friss levegő helyiségbe juttatásához. Ekkor a deflektor működésképtelenné vált, az égéstermék jelentős része már el sem jutott a kéménybe!
A kazán üzemidejének és gázfogyasztásának vizsgálatára vonatkozó számításokból megállapítható, hogy 31 m³/h frisslevegő-utánpótlás lett volna indokolt a kazán felállítási helyiségében. Mivel az épület nyílászáróit előzőleg tömítették, így ennek a szükséges levegőmennyiségnek csak egy minimális része juthatott a készülékhez, ami tovább fokozta a már amúgy is problémákkal küszködő kazán üzemét. A számítások kimutatták, hogy a közlekedő bejárati ajtaján a nyílászáró tömítése előtt 45 m³/h friss levegő beáramlására volt lehetőség, tehát már a bejárati ajtó zárt állapota mellett is rendelkezésre állt volna a kazán normál üzeméhez szükséges levegőmennyiség! Egyedül a lépcsőház fölött elhelyezkedő padlásajtó nem volt szigetelve (a réshézag itt néhol elérte a 10 mm-t is), így erős széljárás és alacsony külső hőmérséklet esetén a kémény-deflektor-közlekedő-lépcsőház-padlásajtó útvonalon a felhajtóerő következtében 82 m³/h természetes légcsere volt valószínűsíthető. Mindez azt jelenti, hogy induláskor a külső levegő hőmérsékletére hűlt égéstermék-elvezetőben először az áramlási iránynak kellett megfordulnia, és csak utána alakulhatott ki az állandósult állapotú áramlás.
Összefoglalás
- A folyamat a lakás nyílászáróinak szigetelésével indult, majd a napokig tartó erős szél hatására intenzívebbé vált.
- A kémény az atmoszférikus viszonyokkal szemben, depresszióval szemben dolgozott, a padlásajtó szigeteletlensége pedig további depressziót hozott létre.
- A nem megfelelően karbantartott készülék hőcserélőjében a fellépett hatások tovább növelték a készülék ellenállását, és ez által a korom- és szén-monoxid-képződést.
- A hőcserélő eltömődésével együtt egyre több füstgáz jutott ki a helyiségbe, és egyre kevesebb jutott el a kéménybe, ezzel is csökkentve annak huzatát.
- A szigetelt fémkéményekben a huzatviszonyok folyamatos üzemben nem változtak, azonban problémaként jelentkezett a kéménytest igen kis hőkapacitása, mely üzemszünetekben percek alatt a környezeti hőmérsékletre hűlt, ezzel is növelve a bekapcsoláskor jelentkező kedvezőtlen tüzelési viszonyokat és a felfűtési időt.
A tapasztalatok alapján egyértelműen kijelenthető, hogy az épületen kívül szerelt fémkémény (különösen gyenge szigeteltség esetén) az időjárási hatásokkal szemben bizonytalanná vált!
Levonható következtetések
Állandósult állapotban, külső szélhatás nélkül a jól elkészített szigetelt fémkémény kedvezőbb áramlási és hőtechnikai tulajdonságokkal rendelkezik, mint egy hagyományos, béléscsővel ellátott falazott kémény, DE A GYAKORLATBÓL MÁS KÖVETKEZIK! A szerelt fémkémények szigetelése ugyanis gyakran hiányos. A szél jelentős hűtőhatást gyakorol a kültéri kéményekre, így még nehezebben alakulhat ki az állandósult állapotot.
Az ilyen üzemviszonyok mellett kialakuló instacionárius állapot jelentősen felgyorsítja az égő és a hőcserélő elpiszkolódásának folyamatát, ami természetesen tovább növeli a készülékben keletkező káros anyagok mennyiségét, és nem utolsó sorban jelentősen rontja a készülék hatásfokát! Amint a fenti példa is mutatja, a szigetelt külsőfali fémkémények jelentős problémát okozhatnak a készülékek üzemében, így alkalmazásukat kerülni kell!
