Megfelelő vízhőmérséklet a biztonsági rendszerekben

Átírás

1 MUNKABIZTONSÁG 2.3 Megfelelő vízhőmérséklet a biztonsági rendszerekben Tárgyszavak: munkabiztonság; szemvédelem; veszélyes üzem; hőátadás; vízvezeték; szabályozás; munkavédelem. Egyszerű fizikai tény: az áramló víz képes hőcsere útján növelni vagy csökkenteni a vele érintkezésbe lépő közeg hőmérsékletét. A hőátadás áramló víz segítségével régóta szolgálja az emberek kényelmét és a termelés hatékonyságának növelését. A folyamat során azonban gyakran egy megadott tartományon belül kell tartani a víz hőmérsékletét, ellenkező esetben a vízzel érintkező emberek kihűlése vagy leforrázása következhet be. Korábban az ipari biztonsági zuhanyokon és a szemmosókon átvezetett víz üzemi hőmérsékleti tartománya ingadozott a környezeti hőmérséklet és egyéb hatások (éghajlati tényezők, a vízellátás forrása, egyéb változók) függvényében, amelyek a víz hőmérsékletét veszélyesen magasra növelték, vagy a kihűlés veszélyével járó értékre csökkentették, szabályozás vagy értéktartomány-korlátozás nélkül. Mi is az a megfelelő? Az OSHA 29CFR sz. szabálya előírja elsősegélynyújtó berendezések biztosítását: ennek keretében megfelelő eszközöket kell telepíteni a szem és a test gyors áztatására vagy öblítésére. Az Amerikai Nemzeti Szabványügyi Intézet ANSI Z szabványának közelmúltbeli hatályba lépéséig azonban a megfelelő fogalmának definiálása nem történt meg. Az ANSI Z pontosítja a fogalmat, megszüntetve minden félreérthetőséget. A szabvány szerint a biztonsági zuhanyból vagy szemmosóból távozó víz hőmérséklete nem lehet kisebb 15,6 o C-nál, illetve nagyobb 38 o C-nál a berendezések 15 perces használati ciklusa során. Az ezen hőmérsékletnél hidegebb víz a test kihűlését okozhatja, a

2 melegebb pedig veszélyeztetheti a test érzékenyebb pontjait, így például a szemet. Ha a vegyi anyag kiömlések lemosására melegebb vizet használnak, az súlyosbíthatja az elszenvedett sérülést. A sérült kellemetlen érzete a biztonsági berendezés használatának túl korai befejezéséhez vezethet. Az, hogy egy sérült lerövidíti a biztonsági berendezés használatának az időtartamát, mert a víz túl hideg vagy túl meleg, szükségessé tette a kényelmi zóna fogalmának a meghatározását: azaz egy olyan kimenő hőmérsékleti tartomány rögzítését, amely a biztonsági berendezések 15 perces használati ciklusa során biztosítja azok kényelmes, biztonságos és sérülést nem okozó használatát. Teendők túl magas hőmérsékletű víz esetén Ha egy biztonsági zuhanyból vagy szemmosóból kilépő víz hőmérséklete meghaladja a 38 o C-t, a víz hűtése szükséges. Egy, az Egyesült Államok délnyugati területén üzemelő olajfinomítóban telepített, kombinált biztonsági zuhany- és szemmosó rendszer vizsgálatánál megállapították, hogy a meleg éghajlati viszonyok között működő olajfinomítóban a sugárzó hő és a környezet hőmérséklete miatt az álló víz hőmérséklete 49 o C-nál magasabb. A hőátadás következtében az álló víz hőmérséklete a biztonsági berendezésben veszélyesen magas értékre nő, megközelítve a környezeti hőmérséklet maximumát. Működésbe lépésekor tehát a biztonsági berendezés túl forró vizet szolgáltat, súlyosbítva a beteg elszenvedett sérülését, és növelve a fizikai veszélyt. Várható, hogy a sérült elugrik a forró vízáramtól és abbahagyja a sebesült testfelület áztatását vagy öblítését. Hasonló jelenséget tapasztalhatunk, ha egy forró nyári napon lemossuk az autónkat. Amikor leszappanozzuk az autót, a víztömlő automata permetezőfeje zárva van, a víztömlőt pedig a nap hatása éri. Ha öblíteni kezdjük a mosószert az autóról, megragadjuk a tömlőt, megnyomjuk a kezelőkart és a szokásosnál jelentősen forróbb vizet permetezünk a kocsira. A forró permet addig tart, amíg a nap hatásának kitett tömlőszakaszból a víz kiürül. A magas hőmérsékletű víznek az előírások szerinti hűtésére legcélszerűbb egy hűtő- és egy recirkulációs kör kialakítása és a körfolyamat minden elemében a megfelelő hőmérséklet fenntartása. Több ilyen rendszer áll rendelkezésre, amelyeket a csúcsigények esetén szükséges víztérfogatok alapján méreteznek. (Ugyanez a helyzet, ha a vizet melegí-

3 teni kell: a rendszer minden elemének biztosítania kell a szükséges csúcs áramlási sebességeket és -hőmérsékleteket). A biztonsági berendezéseket gyártók berendezéseik paramétereinek az ismeretében teljesíteni tudják ezeket a követelményeket. A szükséges vízmennyiség megfelelő hőmérsékleten való szolgáltatására képes biztonsági berendezés tervezése és kezelése lépésrőllépésre végrehajtandó folyamat. Azonosítani kell a kockázatokat, a rendszert pedig a csúcsigények esetére kell méretezni, figyelembe véve a helyi vízellátási lehetőségeket (nyomás és hőmérséklet), valamint az évszakok és a technológiai folyamatok változását. Teendők túl alacsony hőmérsékletű víz esetén A langyos vizet keverő rendszerek általában három fő elemből épülnek fel: forró víz tároló tartály, fűtőberendezés, keverőszelep. Negyedik elemként előkapcsolt nyomásfokozó szivattyút alkalmaznak, ha csúcsigények esetén a víz nyomása túl alacsony a biztonsági berendezés működtetéséhez. Kulcsrakész állapotra szerelt és kiegyensúlyozott vízkeverő rendszerek felhasználhatók zárt, veszélyes környezetben (E3) is. A rendszernek a biztonsági zuhanyokkal és a szemmosókkal kapcsolatos speciális követelményeit figyelembe kell venni a rendszer méretezése során, egy teljes körűen illesztett rendszer kialakítása érdekében. A zuhany nem felel meg az ANSI előírásainak, ha a temperáló elemek nincsenek megfelelően méretezve. Az ANSI előírásoknak való megfelelés a fajlagos nyomás és áramlási tartomány értékeken alapul. A rendszer szíve Ha a cél a betáplálandó hideg víz felmelegítése, a langyos vizet szállító rendszer szíve a keverőszelep, amely biztosítja, hogy a biztonsági berendezés az előírt hőmérsékleten biztonságosan fogadja a vizet, ellenőrzi a kimenő hőmérsékleteket és beállítja a hideg és meleg bemenő vízáramokat. A gyártók a berendezéseik paramétereinek és a fajlagos áramlási követelményeknek megfelelően tervezik a keverőszelepeket. Az áramlási sebességek és a csúcsigények ismerete döntő jelentőségű a rendszer megfelelő kialakításához. Olyan üzemben például, amelyben több biztonsági zuhanyt és szemmosót telepítettek, és mindegyik berendezés üzemeltetéséhez langyos víz szükséges, első lépésben meg kell határozni, hány berendezésnek kell párhuzamosan üze-

4 melnie, hogy a keverőszelep képes legyen kezelni az egyszerre működő berendezések maximális vízigényét, és egyidejűleg a szemmosók kisebb vízigényét. Az áramlási követelmények ismerete nemcsak segíti a gyártót a keverőszelep megfelelő méretezésében, hanem lehetővé teszi a szükséges forróvízforrás méretezését is. A keverőszelep kapacitásának kiszámítása után ismerni kell a csúcsigények esetén bekövetkező nyomásesést. A leggyakoribb tévedés azon nyomásérték alulbecslése, amely szükséges a biztonsági berendezés működéséhez a keverőszelep után. A keverőszelep nyomásesése elegendően nagy, ha az áramlás sebessége 113 l/perc vagy annál nagyobb. A berendezést úgy kell megtervezni, hogy biztosítsa a szükséges áramlási viszonyokat 2 bar minimális nyomáson. Ha ezt a minimális nyomásértéket hozzáadjuk a szelep és a kapcsolódó csővezeték nyomáseséséhez, meghatározható a betáplálási nyomás értéke. Ha a nyomás értéke a berendezésnél az üzemelés során nem megfelelő, nyomásfokozó szivattyút kell alkalmazni vagy korlátozni kell a zuhanyok és/vagy a szemmosók számát a rendszerben. További lehetőség a csővezeték átmérőjének növelése egy vagy két mérettel, hogy a súrlódási veszteségek csökkenjenek. A rendszer méretezéséhez szükséges adatok tehát rendelkezésre állnak. A következő lépésben tájékozódni kell a biztonsági berendezés gyártójától a szelep biztonsági redundanciájáról. Biztosítani kell, hogy keverőszelepnek legyen hideg víz bypass vezetéke. Ha szelepnél forróvízveszteség lép fel vagy a hideg víz betáplálása a szelepnél korlátozottá válik, a hideg víznek maximális áramlási sebességgel kell a berendezésbe lépnie. Ha a keverőszelepnek van belső hideg víz bypass vezetéke, tudni kell, hogy ez a vezeték képes-e kezelni a rendszerben a maximális vízáramokat. Ha a bypass vezeték kapacitása kicsi, fennáll a lehetősége annak, hogy a szemmosó szükség esetén nem tud vizet szolgáltatni a zuhannyal párhuzamosan, mert a zuhany a lehető legnagyobb vízmenynyiséget veszi fel. A keverőszelepnek el kell tudni zárnia a forróvízvezetéket a hideg víz betápláló rendszer meghibásodása esetén. Ha a hidegvízoldalon hirtelen nyomásesés lép fel, a keverőszelepnek teljesen le kell zárnia, nem továbbíthat forró vizet sem, mert az átáramló vízmennyiség elegendő lehet egy szemmosó működésbe lépéséhez, a 38 o C-nál melegebb víz pedig károsítja a szemet. A fenti biztonsági redundanciák szükségesek a keverőszelep biztonságos üzemvi-

5 teléhez és a fő keverőszelephez képest kívül kell lenniük, hogy a teljesítményüket ne veszélyeztesse a keverőszelep teljesítménye. A megfelelő hőmérsékletű víz biztosítása a biztonsági szemmosókban és zuhanyokban tehát nem egyszerű feladat. A berendezésekből kilépő víz hőmérsékletét befolyásolják a külső körülmények, beleértve a környezeti hőmérséklet ingadozását az évszakok során, illetve a különböző technológiai folyamatok hőmérsékleteit. Előfordulhat, hogy az üzemben több baleset következik be egyszerre, ekkor több biztonsági berendezést kell használni egyidejűleg, ami jelentősen eltérő vízáramés nyomásigényeket vonhat maga után. Az éppen megfelelő hőmérséklet kialakításához tehát különböző berendezések kellenek, különböző elrendezésekben. Léteznek már megoldások a felhasználói igényekhez való jobb illesztés támogatására. Összeállította: Regősné Knoska Judit Hayes, C.: Just right! Part I.= Occupational Hazards, 67. k. 4. sz p Hayes, C.: Just right! Part II.= Occupational Hazards, 67. k. 5. sz p Deiss, J.: Design them right: Safety showers and eyewashes. = Chemical Engineerineg, 110. k. 9. sz p