Higiéniatudatos, biztonságos rendszerkialakítás a vízellátó rendszerekben
2008/12. lapszám | VGF&HKL online | 4883 |
Figylem! Ez a cikk 18 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A megfelelő vízminőség okán szakmánkra egyre fokozottabb felelősség hárul. Az ivóvízhálózatok higiéniai szempontból kifogástalan méretezése, anyagválasztása, szerelése, üzembe helyezése és megfelelő üzemeltetése a témában megjelent számos publikáció ellenére sajnos még mindig nem magától értetődő dolog. A cikkben megpróbálom bemutatni az aktuális szabványok és rendeletek segítségével, hogy ivóvíz-rendszerekben hogyan szüntethetők meg az anyagválasztással, a termikus fertőtlenítéssel és a vezetéknyomvonal helyes megválasztásával az ivóvízfertőzés és a korrózió lehetséges kockázati forrásai.
Anyagválasztás és kialakítás
Vízellátás
A megfelelő vízminőség okán szakmánkra egyre fokozottabb felelősség hárul. Az ivóvízhálózatok higiéniai szempontból kifogástalan méretezése, anyagválasztása, szerelése, üzembe helyezése és megfelelő üzemeltetése a témában megjelent számos publikáció ellenére sajnos még mindig nem magától értetődő dolog. A cikkben megpróbálom bemutatni az aktuális szabványok és rendeletek segítségével, hogy ivóvíz-rendszerekben hogyan szüntethetők meg az anyagválasztással, a termikus fertőtlenítéssel és a vezetéknyomvonal helyes megválasztásával az ivóvízfertőzés és a korrózió lehetséges kockázati forrásai.
Anyagválasztás
Az ivóvízhálózatok fém csővezetékeinek anyagválasztásához ad segítséget az MSZ EN 12502 szabvány („Fémes anyagok korrózióvédelme - a vízelosztó és -tároló rendszerekben előforduló korrózió valószínűségének becslésére vonatkozó útmutatások“), mely 2005-ben lépett életbe. A szabvány öt részből áll:
1. rész: Általános követelmények
2. rész: A réz és rézötvözetek befolyásoló tényezői
3. rész: A tüzihorganyzott vasanyagok befolyásoló tényezői
4. rész: A korrózióálló acélok befolyásoló tényezői
5. rész: Az öntöttvas, az ötvözetlen és gyengén ötvözött acélok befolyásoló tényezői.
 |
| 1. ábra: A légiósbetegség kórokozói a rosszul beállított vízhőmérséklet esetén is elszaporodnak. |
Amitől ennek a szabványnak az ismerete és alkalmazásának kérdése érdekessé válik, az az „Általános követelmények” részben olvasható kitétel, miszerint: „A korróziós károk fellépését minimalizálni kell, amennyiben ennek segítségével a rendszer, a szerelés és az üzemeltetés megvédhető…” Azaz a tervezés, a szerelés és az üzemeltetés is felelősséggel tartozik az ivóvizes vezetékrendszerek hosszú élettartamáért.
Az egyes részek a hozzájuk tartozó fémes anyagok ivóvizes hálózatokban történő felhasználása során jelentkező korróziós fajtáit, és az azokat elősegítő, illetve gátló tényezőket mutatja be.
 |
| 2a ábra Az automatikusan működő cirkulációs beszabályozó szelepek a térfogatáramot is szabályozzák. |
Réz és rézötvözetek
A rezes rendszerekben kialakulható korróziós fajták (lyuk-, szelektív-, bimetál-, eróziós és feszültségkorrózió) egy része a közműszolgáltató által biztosított ivóvízben lévő anyagok hatására fellépő, egyes fajtái szereléstechnológiától, míg más fajtái a vegyes szerelési rendszerek alkalmazásától függők. Talán ez utóbbi a legismertebb korróziós fajta, olvashatjuk és hallhatjuk mindig, hogy a folyási irány milyen fontos dolog, és a réz mindig a horganyzott szakasz után legyen.
 |
| 2b ábra: Az egyes leágazások DVGW W553-as munkalap szerinti termikusan korrekt kiegyenlítéshez jól beváltak az automatikusan működő cirkulációs beszabályozó szelepek |
Tényleg fontos, de nem elégséges ez a kitétel. Ahhoz, hogy elégséges legyen, még fenn kell, hogy álljon az a feltétel is, hogy ne legyen a rendszerben olyan cirkulációs szakasz, melynek segítségével a rézionok ismét találkozni tudnak az acél vezetékszakasszal. Másrészt fontos kritérium az is, amiről csak nagy ritkán, akkor is inkább csak a radiátorok esetében szokott szó esni. Ez pedig a különböző fémes anyagok közvetlen érintkezése, azaz az átmeneti idomok kérdése.
 |
|
3a ábra
|
 |
|
3b ábra
|
 |
| 3c ábra |
| Csapolóvezetékeknél a leggyakrabban használt csapolót a szakasz végére kell helyezni |
A korróziós fajták befolyásoló tényezőit áttekintve a szabványból kiolvasható, hogy az olcsósága miatt közkedvelt sárgaréz idomok alkalmazását nem javasolja ivóvizes rendszerekben, míg a vörösréz (csővezeték) és a vörösöntvény (idom) alkalmazásával a korróziós fajták nagy része elkerülhető, azaz emlékeztetőül az Általános követelményekre, minimalizálható. A sárgaréz idom esetében, bármily meglepő, maga a vörösréz is képes bimetálkorróziót okozni, illetve ennél az anyagnál kell számolni a feszültségkorrózióval, amely akadályt jelent a beépíthetőségére nézve. A korróziós fajtákkal szemben a legellenállóbb rezes anyag a vörösöntvény, ezért ivóvizes rendszereknél vörösöntvény idomok (csaphosszabbítók, menetes átmeneti idomok) alkalmazásával elégítjük a szabvány által előírt korrózióminimalizálást! Érdemes megjegyezni, hogy az ötrétegű csővezeték-rendszerek gyártói közül az ivóvizes rendszerekhez nagyon kevesen kínálnak a szabványnak megfelelő vörösöntvény idomválasztékot...
Tüzihorganyzott vasanyagok
A horganyzott csővezetékek alkalmazásával kapcsolatban a szabvány megemlíti, hogy az alacsony pH-értékű víz és klór ellensége a horganyzott csővezetéknek. Melegvízhálózatokban történő alkalmazását pedig melegen NEM ajánlja, mert 35 °C-nál magasabb hőmérsékletű vízben a fokozott buborékképződés garantálja a horganyzott cső lyukkorózióját, ami különösen problematikus lehet a meglévő rendszerek termikus fertőtlenítése esetén alkalmazott még magasabb hőmérsékletek esetén. Új létesítéseknél és felújításoknál nem árt tehát nemcsak az úgynevezett folyási szabályra odafigyelni, azaz még egyszer, hogy réz vezetékszakasz után NE következzék acél (különös figyelemmel a cirkulációra, illetve az átöblítésekre), hanem az említett közműszolgáltatói, anyagösszetételre vonatkozó adatszolgáltatásra is!
Korrózióálló acélok
A korrózióálló acélcsövek használhatóságához csak annyit, hogy itt is fontos megvizsgálni a közműszolgáltató vízösszetételre vonatkozó adatszolgáltatását, mert a klórtartalmú vizek bizony jelentős mértékben károsíthatják az említett rozsdamentes csöveket. Szintén odafigyelést igényel az egyes gyártók vagy kereskedők által kínált rozsdamentes, azaz korrózióálló acélcsövek anyagösszetétele és bevizsgálása ivóvizes rendszerekhez. Manapság a korrózióálló acélcsövek ára már jelentős mértékben megközelítette a rézcsövek árát, rendszerszinten vizsgálva a kiépítés anyag-, munkadíj- és üzemeltetési költségeit pedig elmondható, hogy ezeknek a rendszerek az ára már versenyképes a rezes rendszerekével.
 |
| 4. ábra: Présgyűrűs préselés a szűk, nehezen hozzáférhető helyeken, már kis átmérőknél is. |
Bármilyen rendszert tervezünk vagy vitelezünk ki, ne legyünk restek elkérni a közműszolgáltatók, gyártók adatait, az engedélyeket, és ne elégedjünk meg az engedélyek tulajdonképpen semmitmondó első oldalával. Kérjük el a komplett dokumentumokat, mert azok részletes kitételeket tartalmazhatnak a felhasználhatósággal kapcsolatban (vízhőmérséklet, ivóvizes felhasználás, aljzatbetonba történő szerelés).
A tervezést, a csővezeték-méretezést segíti az MSZ EN 806 szabvány (Épületeken belüli, emberi fogyasztásra szánt vizet szállító vezetékek követelményei). A szabvány három részből áll:
1. rész: Általános követelmények
2. rész: Tervezés
3. rész: Csőméretezés, egyszerűsített módszer
 |
| 5. ábra: Nincs menetes kötés, nincs szivárgási lehetőség |
Ez a szabvány is hivatkozik a 3.4.1 pont alatt az előbb említett korrózióvédelmi szabványra. A 3.6 pontban pedig az üzemeltetési hőmérsékletre vonatkozó előírások olvashatók, miszerint 30 másodperccel a vízvételi hely teljes nyitása után a hidegvízvezeték hőmérséklete ne legyen magasabb, mint 25 °C, a meleg víz hőmérséklete pedig ne legyen alacsonyabb, mint 60 °C. A termikus fertőtlenítés érdekében legyen lehetőség arra, hogy a meleg víz hőmérséklete a 70 °C-ot elérje.
A szabvány „A” melléklete tartalmazza az engedélyezett anyagok listáját, ahol a cinktelenedésnek kitett (lyukkorrózió) idomok (sárgaréz) alkalmazását nem engedélyezi, a horganyzott csövet pedig csak abban az esetben, ha a horganyzott acélcső nem fémes bevonattal rendelkezik a külső korrózió elkerülése érdekében.
A 4.4 pont nevesíti az egyszerűsített csőméretezéshez ajánlott maximális sebességértékeket, miszerint ez cirkulációs vezeték esetén 0,7 m/s, gerincvezetéknél 2 m/s, csapolót ellátó vezeték esetén pedig 4 m/s. Az 5.4 pont az egyes csapolók terhelési értékeit tartalmazza, melyek összesítése után a 3. táblázat egyes pontjaiban a különböző anyagú csővezetékek mérete határozható meg.
Az említett szabványok mellett a 201/2001 (X. 25.) Kormányrendelet (Az ivóvíz minőségi követelményeiről és az ellenőrzés rendjéről) ad útmutatást, hogy a felhasznált víz mikor felel meg az ivóvíz minőségének. Az ivóvíz minőségére vonatkozó mikrobiológiai (baktérium-telepszámok) és kémiai határértékeket az 1. számú melléklet A és B pontja tartalmazza. Az 5. számú melléklet 2. pontja az ivóvizek termelésére, szállítására, vezetésére, tárolására, kezelésére felhasználható hagyományos anyagok listáját tartalmazza.
A) Korlátozás nélkül felhasználható anyagok: saválló acél, acél, öntöttvas… B) Termékek, amelyek előállítása nemzetközi előírásoknak megfelelő minőségbiztosítás mellett történik: vörösréz, bronz (vörösöntvény), sárgaréz, horganyzott vas, alumíniumötvözetek…
A B) csoportba tartozó anyagok felhasználása során kérjük el a gyártók műbizonylatait!
 |
| 6. ábra: Megfelelő vízminőség megfelelő rendszerekkel |
Termikus fertőtlenítés
Mindenki számára ismert, hogy az ivóvízhálózatban elforduló legionella pneumophila és a pseudomonas aeruginosa baktériumok milyen nagyfokú veszélyt jelentenek az egészségre. Miként fordulhatnak elő ezek a baktériumok az ivóvízhálózatban? Az ivóvíz-csővezetékhálózatok többszöri átépítése, bővítése, nem megfelelő kialakítása egyet jelent a lappangó vízzel! A felújításoknál nyilván nehezebb arra odafigyelni, hogy az átöblítés megfelelő legyen, új építésnél azonban erre nem csak hogy oda lehet, de oda is kell figyelni. Persze az átöblítettség nem az egyedüli megoldás! Segítséget nyújthat nekünk a német Víz- és Gázipari Szövetség, a DVGW előírása. A DVGW W553-as munkalapja rendszeres termikus fertőtlenítést ír elő a melegvizes hálózatokban, és az alábbi irányértékeket is nevesíti:
- a víz kilépő hőmérséklete a tárolónál > 60 °C,
- keringetéskor az előremenő ág és a visszatérő ág között a tárolónál maximum 5 K-es hőmérsékletkülönbség,
- a cirkulálós csővezetékhálózat minden pontján legalább 55 °C-os hőmérséklet legyen.
Ezek egyszerűnek tűnő irányértékek, minden tervező és kivitelező bármikor papírra veti őket, de megvalósításkor, egy kivitelezéskor azonban kihívások sokaságát vetik fel:
- Az egyes felszálló vezetékágakat tehát termikusan ki kell egyenlíteni, praktikus módon olyan automatikus működésű hőmérsékletszabályozó szelepeket alkalmazzunk, melyek a térfogatáram szabályozásával biztosítják a hőmérsékletszintet. Ráadásul a szelepeknek olyan automatikus kapcsolással kell rendelkezniük, amely leegyszerűsíti és függetleníti a termikus fertőtlenítést, és még a térfogatáramot is szabályozza.
- A melegvíz-termelő berendezések meg tudnak birkózni a keringtető hálózatból származó váltakozó hőmérsékletekkel és térfogatáramokkal? A cirkulációs térfogatáramot meg kell tervezni! Nagyobb keringetett térfogatáramoknál van értelme a keringetéshez használt külön hőcserélők kialakításának. A keringetett vizet csak 60 °C-nál magasabb hőmérsékleten szabad a tárolókba visszavezetni. A hőcserélőket úgy kell méretezni, hogy azok termikus fertőtlenítés esetén a fennálló 75/70 °C-os hőmérsékletekkel is megbirkózzanak.
- A kiegyenlítést szükségtelenül megnehezíti a melegvíz-felszálló vezetékágak hővesztesége a szomszédos hidegvízvezetékeknél. Ezért a meleg és hideg vizes vezetékeket egyformán szigeteljük. Ez azért is fontos, mert különben a hideg víz a 25 °C-os hőmérséklet fölé melegszik, ami masszívan elősegíti a baktériumok fejlődését.
 |
| 7. ábra: SC-Contur (biztonsági kontúr), garantált a tömörség, a biztonság. |
A higiéniai feltételek mellett a beruházó számára a szerelt rendszer élettartama és a költségráfordítás is mindig fontos szerepet játszik. A legnagyobb terhelésnek kitett vezetékágak fémes csőrendszereivel és a tekercsben szállított, gyorsan lefektethető szintenkénti műanyag vezetékekkel elkerülhetünk minden konfliktust, és tiszta vezetéknyomvonalunk lehet.
Fokozottabb vízcserélődés
A szigeteléshez hasonlóan ugyanolyan fontos minden, a víz cserélődését elősegítő intézkedés. Ez megfelelő módon csak a csővezetékhálózat szakszerű tervezésével biztosítható:
- Csapolóvezetékek esetén a DVGW W 553-as munkalap szerint figyelembe kell venni, hogy a cső víztartalma maximum 3 liter legyen. Ez azonban egy felső határérték; a tervezéskor alacsonyabb értékekre érdemes törekedni.
- Csapolóvezetékeknél a leggyakrabban használt csapolót a szakasz végére kell elhelyezni. Hosszabb ellátó szakaszok esetén alakítsunk ki körvezetéki hálózatokat, így hidraulikailag kiegyenlített és átöblített hálózatot hozunk létre.
- A fürdőszobákban lévő csapolóvezetékeknél ügyelni kell a csapolók sorrendjére. A zuhanyozókat az általános feltevés ellenére gyakran csak itkán használják. A WC-t ezzel szemben lényegesen gyakrabban, így ez a leggyakrabban használt csapoló.
Dupla biztonság. A tömörség ellenőrzése
A mai gyakorlatban alkalmazott préselt idomok dupla biztonságot kínálnak a szerelés folyamata során. Elsősorban a hideg préselésnek köszönhetően nem kell tűzveszéllyel számolni, illetve a menetes kötések minimalizásával a szerelésből adódó hibalehetőségek is a minimumra csökkennek. Nyílt láng használata nem szükségeltetik, mint például a hegesztésnél, forrasztásnál. De a legextrémebb helyzetre is van megoldás; ahol robbanásveszélyes környezetben kell szerelni, és a présgép sem elfogadható megoldás, ott felhasználható bizonyos kézi présszerszám is. 28 mm-es átmérőig pedig lehetőség van a csővezeték előírás szerinti hajlítására is.
Az új préselt rendszerek nem igényelnek új szerszámokat. Az eddig használt présszerszámok megfelelnek az új rendszerekhez is. Újdonság a préspofák présgyűrűs kialakítása, melynek alkalmazásával a szűk, kevésbé hozzáférhető helyeken is biztonsággal és kényelmesen lehet az idomokat lepréselni.
Kizárólag a komplex ivóvízhálózat szakszerűen végzett méretezése, szerelése és üzembe helyezése képezheti alapját az ivóvíz minőségének tartós fenntartásának. A kifogástalan szereléstechnika, a vízmelegítő berendezés W 553-as munkalap szerinti hőmérsékletvezérlése, a vezetékágak korrekt termikus kiegyenlítése - ezek mind feltétlenül szükséges feltételei a higiéniai szempontból kifogástalan ivóvízminőségnek. Ezt követi közvetlenül a rendszer szakszerű üzemeltetése, hogy középtávon ne forduljanak elő a vezetékhálózat felújítása előtti azonos problémák.
Összefoglalás
Az ivóvízminőség megőrzésére a jövőben lényegesen több figyelmet kell szentelni az eddiginél. Megállapított fertőzés esetén a vezetékhálózat vegyi vagy termikus fertőtlenítése csak ez első lépés lehet a felújítási fázis alatti egészségügyi kockázatok csökkentésére. Párhuzamosan vagy közvetlenül ezt követően kell meghatározni a csíraképződés tulajdonképpeni okait („holt” vezetékágak, túl nagy tárolási kapacitás), és a rendszer megfelelő módosításaival azt tartósan megszüntetni. Ekkor a legfontosabb célnak egy olyan rendszer elrendezésnek kell lennie, mely a komplett csővezetékhálózatban rendszeres elegendő mértékű vízcserét, valamint olyan stabil hőmérséklettartományt biztosít, mely minimálisra csökkenti a baktériumok szaporodását.
Nagy Zoltán
okleveles gépészmérnök
