Ugljini monoksid (CO)to je ugljini monoksid i kako dolazi do njegovog nastajanja?Ugljini monoksid(CO) je plin bez boje, mirisa i laki je od zraka. To su vane karakteristike obzirom da ga se ne moe vidjeti, osjetiti njuhom, niti prepoznati na bilo koji drugi nain osim posebnim detektorima s alarmnim sustavom. Ugljini monoksid nastaje nekompletnim izgaranjem, posebno krutih, tekuih i plinskih goriva. Ugljini monoksid stvara se sagorijevanjem tvari koje sadre ugljik, a bez dovoljnog pristupa kisika, odnosno zraka. Ureaji na prirodni plin, tekui petrolej, ulje, kerozin, drva i drveni ugljen tako postaju proizvoai smrtonosnog ugljinog monoksida.

Zato je ugljini monoksid opasan?Crvene krvne stanice (eritrociti), sadre hemoglobin, kemijski spoj kojem je funkcija vezanje kisika u pluima i otputanje kisika u tkivima. Hemoglobin bre vee CO nego kisik. Ako je mnogo CO u zraku kojeg udiete, hemoglobin e bre postati zasien ugljinim monoksidom i nee moi vezati kisik. Efekt je slian guenju (takoer se radi o nedostatku kisika).

to je trovanje ugljinim monoksidom?Trovanje uzrokovano udisanjem ugljinog monoksida. Ugljini monoksid ve kod koncentracije 0,1% trenutno uzrukuje simtome trovanja, a kod koncentracije 0,2% uzrokuje smrt u roku jednog sata. MDK vrijednost je mjera za maksimalno dopustivu koncentraciju nekog tetnog plina ili pare u zraku kojoj ovjek moe biti izloen 8 sati dnevno bez tetnih posljedica. MDK vrijednost za CO iznosi 30 ml/m3 ili 30 ppm. Koliko je to mala vrijednost pokazuje podatak da je tek 10000 ppm ekvivalentno 1% volumnog udjela u zraku.

Mjere opreza!Vrlo je vano prozraivati prostorije u kojima se upotrebljavaju troila vrste (A), to su troila koja zrak za izgaranje uzimaju iz prostorije i izgorjele plinove isputaju u prostoriju u kojoj se nalaze, (kuhinjski tednjak npr.), upravo iz razloga da se ne stvori opasna koncentracija ugljinog monoksida u prostoriji. Iz navedenog razloga zabranjeno je koristiti plinski tednjak za grijanje prostorije! Potrebno je posvetiti panju na redovito servisiranje plinskih troila i redovito ienje i odravanje dimnjaka. Te radove moraju izvriti struno osposobljene i ovlatene osobe.

Detekcija plina SUSTAVI DETEKCIJE I DOJAVE PLINA Bitan dio sigurnosnih sustava svakako je detekcija i dojava otrovnih ili eksplozivno-zapaljivih plinova. Bilo da se radi o stambeno-poslovnim ili industrijskim objektima nuno je imati evidenciju o koncentraciji takvih plinova jer naime i mala koncentracija toksinih plinova moe biti tetan za ljudsko zdravlje, a ukoliko se eksplozivno-zapaljivi plinovi nau u dodiru sa zrakom moe doi do pogubnih posljedica i za ljude i za okolinu. Razlikujemo vie vrsta detektora plina, s obzirom na tehnologiju i vrstu plina kojoj su namijenjeni. Vrlo je vano imati na umu da se, ovisno o vrsti plina, detektori plina montiraju na onu visinu u prostoriji gdje e se plin prvo pojaviti. Plinovi na koje treba obratiti panju su: OTROVNI: Ugljini monoksid (CO), ugljini dioksid (CO2), sumporna kiselina (H2S), sumpor IV oksid (SO2), duikov monoksid (NO), duikov dioksid (NO2), solna kiselina (HCI), kisik (O2), klor (Cl2), amonijak (NH3) EKSPLOZIVNI/ZAPALJIVI: Vodik (H2), prirodni plin/metan (CH4), propan-butan, izopropilni alkohol, heksan (C6H14), oktansko gorivo, acetilen (C2H2), etilen (C2H4), amonijak (NH3), butanon, etanol (C2H5OH), metanol (CH3OH), toulen, pentan (C5H12), etilen oksid (C2H4O) Tvrtka General Electric (GE) je tvrtka s ogromnim naslijeem u raznim podrujima. Osnovao ju je Thomas Edison jo 1878. godine. Danas tvrtka ima podrunice u vie od 100 zemalja, s vie od 315 000 zaposlenih. U svojoj povijesti moe se pohvaliti ne malim brojem izuma i inovacija. GE Security bitan je dio te velike obitelji. Pokriva veliko podruje sigurnosnih sustava ukljuujui detekciju i dojavu plina. Podrunice pokrivaju vie od 40 zemalja, s preko 3000 zaposlenika. Brendovi kao to su Aritech i Kilsen implementirani su diljem svijeta i pokrivaju podruje detekcije raznih vrsta plina. U nastavku opisane su tipine instalacije za dvije vrste plina od kojih se najee pojavljuje potreba za kontrolom, tj. detekcijom i dojavom.

11.1

CO detekcijaUgljini monoksid i zdravlje

Ugljini monoksid CO je jedan od vodeih uzroka smrti zbog sluajnog trovanja. Uobiajeni izvori koji mogu voditi do trovanja ugljinim monoksidom su poari, indukcijske pei ili grijai, penice na drva, ispuni ventil u motoru itd. Generatori i vodomlazni strojevi na brodovima, posebno manjim, su rezultirali velikim izlaganjima ugljinom monoksidu. Ugljini monoksid je gorivi, bezbojni, bezokusni i bezmirisni otrovni plin koji nastaje nezavrenim sagorijevanjem prirodnog plina, ulja, drva, kerozina, ugljena itd. i ne moe biti detektiran bez koritenja CO detektora. Izlaganje CO-u je iznimno tetno za zdravlje i dovode do oteenja centralnog ivanog sustava i srca, kao i niza oteenja kod fetusa trudnica. Tabela 1 Efekti trovanja ugljinim monoksidom u odnosu na koncentracije u zraku KONCENTRACIJA 35 ppm (0.0035%) SIMPTOMI Glavobolja i vrtoglavica se javljaju unutar 8

sati konstantne izloenosti 100 ppm (0.01%) 200 ppm (0.02%) 400 ppm (0.04%) 1600 ppm (0.16%) 3200 ppm (0.32%) 6400 ppm (0.64%) 12800 ppm (1.28%) Slaba glavobolja za 2-3 sata Slaba glavobolja unutar 2-3 sata Jaa glavobolja unutar 1-2 sata Vrtoglavica, munina i grevi unutar 45 minuta. Glavobolja, vrtoglavica i munina za 5-10 minuta. Smrt unutar 30 minuta. Glavobolja, vrtoglavica i munina za 1-2 minuta. Smrt unutar 20 minuta. Gubitak svijesti nakon 2-3 udisaja. Smrt unutar manje od 3 minute.

Slika 1 Mogui izvori CO u domainstvu

1.2

CO detektori

Budui da je CO bezbojan, bez mirisa i okusa, detekcija i prevencija od trovanja je nemogua bez CO detektora, odnosno ureaja koji bi upozoravao na prisutnost CO-a u zraku. CO detektori se ne koriste kao vatrodojavni javljai, ni obratno. Najee kuni detektori CO-a koriste zvuni alarmni signal koji upozorava na prisutnost CO-a, meutim postoje i verzije koje nude digitalno oitanje koncentracije CO-a u ppm. Tipino je na displeju prikazano trenutno i najvie oitanje u odreenom razdoblju. Ovakvi detektori (FGE/FGT300) tipino su opremljeni akustinim alarmom i relejnim izlazom.

Slika 2 GE detektor za kune instalacije - FGE/FGT300 Postoje i CO detektori koji su uobiajeni kao sistemski, nadzirani detektori. Sistemski detektori spojeni su na centralnu jedinicu koja vri nadzor. U sluaju nedozvoljene razine koncentracije na nekom od detektora centrala vri potrebne radnje kao to je pokretanje ventilacije, ukljuenja sirene ili aktivacije svjetleeg elementa (bljeskalice, panela itd.). Kilsen (GE) sustav plinodetekcije sastoji se od centrale i eksternog detektora CO. Razlikujemo dvije vrste centrale i detektora. Centrale KM300 nisu proirive i mogu imati 1-4 zone, po 15 detektora po zoni. KM260 je modularna centrala i zbog takvog dizajna sustav se moe koristiti kod velikih i malih instalacija. Jedna centrala moe pokriti izmeu 300 i 22 500 m2 koristei 5 zona. Jedna zona moe napajati i kontrolirati do 15 KM170 detektora. Svaki zonski modul ima indikatore koji pokazuju trenutano operativno stanje zone. Centrala ima displej na kojem se prikazuju precizne koncentracije plina zabiljeene detektorima. LED indikatori prikazuju alarm, greke i stanje napajanja sustava. Svaka zona ima relejni izlaz koji se moe konfigurirati za kontrolu ventilacije ili funkcije izolacije.

Slika 3 GE centrala za CO detekciju - KM260-1R3-03 Detektori KM170 dizajnirani su s najviim stupnjem osjetljivosti na prisutnost ugljinog monoksida. KM170 pokazuje veliku mjernu preciznost uz kratko vrijeme odziva. Tehnologija bazirana na mikroprocesoru biljei do 5 ppm uz samo 10 sekundi vremena odziva.

Slika 4 GE CO detektor - KM170 Aritech FGC centralne jedinice za detekciju plina koriste najnoviju tehnologiju za nadzor stanja eksplozivnih i toksinih plinova. S 4-200 4-20 mA ulaza kao standard, mogue je proiriti broj detektorskih ulaza koristei RS485 sabirnice.

Slika 5 GE Aritech plinodojavna centrala - FG1100 Panel se moe konfigurirati direktno s prednjeg panela ili koristei softver. FGC centralne jedinice dozvoljavaju namjetanje praga alarma na svakom javljau zasebno. Svakom ulazu moe se dodijeliti %LEL (nia eksplozivna razina) u sluaju eksplozivnih plinova ili ppm u sluaju toksinih plinova. Izlazi mogu biti slobodno dodijeljeni raznim funkcijama. Kontrola se izvodi putem multifunkcionalnih tipaka i numerike tipkovnice. Maksimalna sigurnost se odrava postojanjem hijerarhijske razine pristupa centralnoj jedinici. Mogunost spremanja do 800 dogaaja. Panel takoer posjeduje Centronics suelje za spajanje printera, kao i RS232 suelje koje se moe koristiti za konfiguraciju jedinice i za nadziranje sustava. Informacija se prenosi u SIA formatu. FGT100 serija detektora plina je dizajnirana da prua najvii stupanj osjetljivosti u prisutnosti eksplozivnih i toksinih plinova. Profesionalni elektrokemijska elija prikazuje izvanredni linearni izlaz do 100 % LEL. FGE100 serija ima 10-bitni mikroprocesor koji prua mogunost samo-dijagnosticiranja, kontrole opreme i ispravne operacije senzora. Takoer mogunost auto-nula funkcije koja spreava lutanje zbog termikih ili fizikih varijacija. Detektori imaju 4-20 mA i RS485 suelje.

Slika 6 GE CO detektor - FGT110CO

2

Detekcija metana

Zemni ili prirodni plin je fosilno gorivo koje se najveim dijelom (85% do 95%) sastoji od metana (CH4), koji je najjednostavniji ugljikovodik bez mirisa i okusa. Preostali udio (5% do 15%) su sloeniji ugljikovodici, etan, duik, ugljini dioksid itd. Metan nije otrovan ali je zapaljiv i eksplozivan u dodiru sa zrakom. Kao i kod detekcije CO-a postoje samostalni detektori i detektori koji se spajaju na centralu. Razlika je u mjestu postavljanja, za plinove lake od zraka kao to je metan, detektori se postavljaju na strop. Sustav plinodetekcije sastoji se od Aritech mikroprocesorske centrale, jednake kao kod CO detekcije i eksternih detektora plina. Centrale imaju od 4-200 ulaza za detektore. Centrala ima displej na kojem se prikazuju precizne koncentracije plina zabiljeene detektorima. LED indikatori prikazuju alarm, greke i stanje napajanja sustava. Svi parametri se lako postavljaju koristei tipke i displej. Kuite centrale dovoljno je veliko da stane dodatno napajanje za napajanje sustava kada doe do prekida glavnog napajanja.

Slika 7 GE detektor metana - FGE110ME FGE110ME serija detektora plina je dizajnirana da prua najvii stupanj osjetljivosti u prisutnosti eksplozivnih i toksinih plinova. Profesionalni katalika elija prikazuje izvanredni linearni izlaz do 100 % LEL. FGE100 serija ima 10-bitni mikroprocesor koji prua mogunost samo-dijagnosticiranja, kontrole opreme i ispravne operacije senzora. Takoer mogunost auto-nula funkcije koja spreava lutanje zbog termikih ili fizikih varijacija. Detektori imaju 4-20 mA i RS485 suelje.

Slika 8 GE detektor za ex izvedbu - FGE150ME

Sonda za garae (CO) tip: PD307CO SONDA za garae i ABK sklonita Sonda PD-307CO namijenjena je prvenstveno detekciji opasne koncentracije ugljinog monoksida (CO) u javnim i privatnim garaama, kao i u prostorima ABK sklonitima. Sonda uz odgovarajue centrale AS 333, odnosno AS-353 i ugraen odgovarajui senzor, detektirati prisutnost koncentracije ugljinog monoksida (CO) sa pragom detekcije 300 ppm (za javne garae) odnosno 100 ppm za ABK sklonita. Napomena: Koncentracija CO od 100 ppm izaziva slabu glavobolju u toku 3 do 4 sata. Koncentracija od 300 ppm izaziva glavobolju u toku neprekidnog boravka od 2-3 sata. Sonda detektira i znatno poveane koncentracije i niza drugih opasnih plinova i para (kao to su zemni plin, butan-propan, gradski plin,benzinske i alkoholne pare te amonijak). (Po zahtjevu naruioca pragovi detekcije se mogu prirediti i na druge vrijednosti) Sonda se sastoji od senzora (senzorske glave) i odgovarajue elektronike za napajanje i dojavu. Senzor je poluvodiki element s osobinom da mu se otpor, zbog kemoapsorpcije plinova i para na povrini, znatno mijenja u ovisnost o koncentraciji odreenih molekula plina. Ta promjena otpora detektira se elektronikom sonde te se digitalno, skokovitom promjenom potronje struje sonde dojavljuje u centralu AS. Potronja sonde je: MIRNO stanje: 185 mA ALARM I : 225 mA Napajanje sonde je 8 - 14 V DC Budui da je molekularna teina CO (28) usporediva sa molekularnom teinom zraka (28 ,14) sonde se ugrauju u tzv. "zonu udisaja" to jest na visinu od cca 150 cm iznad poda. Sonde se postavljaju tako da im je dua os orijentirana okomito. Sonde se sa centralom povezuju putem kabela 3x1,5 mm2. Meuspojeve izmeu sondi i kabela moe se izvesti putem obine razvodne kutije. Napomena za ABK sklonita: Alarmni sistem AS-333/CO1 predvien je za detekciju prisutnosti CO u ABK sklonitima osnovne i pojaane zatite. Sonda se montira unutar ventilacijskog kanala ili u prostoriju gdje je smjeten pjeani predfilter. Centrala se postavlja u prostoriju u kojoj se konrolira odnosno runo upravlja ventilacijom. Prag alarma treba proraunati tako da kod najnepovoljnijih uvjeta dolazi do pojave alarma kad je koncentracija CO u prostorijama sklonita 50 ppm. Preporuamo da za sklonita s maksimalnim dotokom zraka od 7,5 m3/h po osobi i dimenzijama od 1,38 m3/osobi prag alarma sonde u ventilacijskom kanalu bude podeen na koncentraciju od 100 ppm CO.

Sonda za amonijak (NH3) Sonda Z - 9, izvedena u Ex sigurnosnoj izvedbi (kao i njezin ekvivalent PD-307NH3, koja nije u Ex izvedbi) namijenjena je prvenstveno detekciji opasne koncentracije amonijaka do 300 ppm u prostorima hladnjaa i drugih objekata koje upotrebljavaju amonijak kao rashladno sredstvo i u kojima je mogu dotok i vee koliine amonijaka ija koncentracija koja moe ugroziti ivot (cca. 2.500ppm) ili izazvati eksploziju (160.000 do 250.000ppm odnosno 16 do 25%). Sonda uz odgovarajue centrale AS 373 (potpuni ekvivalent centrali AS - 333) i uz ugraen odgovarajui senzor za amonijak, detektirati e prisutnost koncentracije amonijaka (NH3) sa pragom detekcije 25 ppm, a to je MDK za radne prostore i neprekidan boravak u takovom prostoru. Napomena I: Sonda PD-307NH3 nije u "Ex" sigurnosnoj izvedbi i predviena je prvenstveno za prostore gdje borave ljudi (MDK = 25 ppm) i gdje postoji opasnost minimalnog prodora amonijaka ija koncentracija nikako ne prelazi 300 ppm i u nikojem sluaju nemoe dosegnuti donju granicu eksplozivnosti (DGE = 16% = 160.000 ppm). Napomena II: Ukoliko se kontrolira prostor u kome u kojima postoji vjerojatnost pojave vee koncentracije amonijaka, zbog radnog procesa, (kao to su na pr. spremnici, vei kompresori ili slino), prostor se mora kontrolirati putem "Ex" sonde (tip Z-9 badarene na amonijak). Napomena III: Sonda PD-307NH3 je slabo osjetljiva na prisustvo poveane koncentracije drugih opasnih plinova i para. Opis sonde: Sonda se sastoji od senzora (senzorske glave) i odgovarajue elektronike za napajanje i dojavu. Senzor je poluvodiki element s osobinom da mu se otpor, zbog kemoapsorpcije plinova i para na povrini, znatno mijenja u ovisnost o koncentraciji odreenih molekula plina. Ta promjena otpora detektira se elektronikom sonde te se digitalno, skokovitom promjenom potronje struje sonde dojavljuje u centralu. Napajanje sonde je 8 - 14 V DC Amonijak je laki od zraka (1 : 1,65). U prisustvu vodene pare amonijak se odmah vee s vodom. Proputanja amonijaka vezana su uobiajno sa prelaskom s vieg pritiska na nii pri emu se amonijak hladi sa znatnim snienjem temperature. Navedene osebine uzrokuju da se odreena koncentracija amonijaka ponaa nepredvidljivo, as kao tei te nakon toga kao laki od zraka. Iz tog razloga potrebno je da se sonda postavi to blie potencijalnom mjestu mogueg proputanja (na pr. automatski ventili ili sl.). Kod naruivanja sonde za amonijak potrebno je prilikom naruivanja dati podatke minimalnih temperatura u kojima sonda treba detektirati prisutnost amonijaka, kao i maksimalnu moguu relativnu vlanost koja nesmije prelaziti 95%. Sonde se postavljaju tako da im je dua os orijentirana okomito. Sonde se sa centralom povezuju putem kabela 3x1,5 mm2. Meuspojeve izmeu sondi i kabela moe se izvesti putem obine razvodne kutije.