Zagrożenie zatruciem tlenkiem węgla w sezonie grzewczym

Stosowanie urządzeń grzewczych, zarówno gazowych, jak i opalanych paliwami stałymi, może powodować powstawanie zagrożeń zatruciem tlenkiem węgla (czadem, CO). W naszym kraju najczęściej spotykanymi urządzeniami grzewczymi do przygotowania ciepłej wody użytkowej są gazowe grzejniki wody przepływowej, które według statystyk są najczęstszą przyczyną śmiertelnych zatruć czadem.

Gazowe grzejniki wody przepływowej są powszechnie stosowane w budownictwie wielorodzinnym, najczęściej w budownictwie okresu lat 70. i 80. ubiegłego wieku. Szacuje się, że obecnie eksploatowanych jest około 2,5 miliona gazowych grzejników wody przepływowej, z czego ponad 75% zamontowanych jest w małych łazienkach o kubaturze 8 m3, w których najczęściej dochodzi do tragicznych wypadków.

Zjawisko to może występować wówczas, gdy mamy do czynienia z zaburzeniem ciągu kominowego lub niekorzystnymi zjawiskami atmosferycznymi zawiewania wiatru spalin do przewodu kominowego w miejscu, gdzie zamontowane jest urządzenie grzewcze, w tym przypadku gazowy grzejnik wody przepływowej.

Nieprawidłowa wentylacja

Powszechnym zjawiskiem jest fakt, że w polskim budownictwie mieszkaniowym systemy wentylacji grawitacyjnej nie działają prawidłowo z powodu wielu błędów wykonawczych, uszkodzeń przewodów wentylacyjnych i kominowych w czasie normalnej eksploatacji kominów, a także zbyt krótkich odcinków zakończenia kominów ponad dach.

Warto podkreślić, że często użytkownicy mieszkań, głównie w celu oszczędności ciepła, zatykają kratki wentylacyjne i dopływy powietrza w pomieszczeniach mieszkalnych i w łazienkach, co jest powodem braku dopływu tlenu niezbędnego do spalania. Wszystko to powoduje, że wartości ciągu zarówno w przewodach wentylacyjnych, jak i spalinowych są bardzo małe i nie zawsze zapewniają odprowadzanie spalin i prawidłową wentylację pomieszczeń mieszkalnych.

Problem niewłaściwej wentylacji zależy również od temperatury zewnętrznej i tzw. róży wiatrów na danym terenie. W przypadkach niekorzystnych zjawisk atmosferycznych może dochodzić do ciągu wstecznego zwanego „cofką kominową”, która może być przyczyną zawracania spalin do pomieszczeń, w których zamontowane jest urządzenie grzewcze. Te niekorzystne zjawiska częstokroć doprowadzają do tragicznych wypadków zaczadzeń, często kończących się śmiercią mieszkańców.

Gazowe grzejniki wody przepływowej

W Polsce do przygotowania ciepłej wody użytkowej najczęściej wykorzystuje się gazowe urządzenia grzewcze. Są to przede wszystkim gazowe grzejniki wody przepływowej (GGWP), zwane podgrzewaczami wody. Wszystkie te urządzenia gazowe należą do urządzeń z otwartą komorą spalania typu B, czyli pobierają powietrze do spalania z pomieszczenia, w którym pracują i wyprowadzają spaliny na zewnątrz pomieszczenia do przewodu kominowego.

Wiodącym polskim producentem gazowych grzejników wody przepływowej jest od kilku dekad firma Termet. W latach 1961-1992 wyprodukowano w tych zakładach ponad 4,5 miliona gazowych grzejników wody przepływowej, począwszy od grzejników typu PG-3, aż do nowszych rozwiązań grzejników typu G17, których produkcję zakończono z początkiem lat 90.

Pierwszymi gazowymi grzejnikami wody przepływowej były grzejniki PG-3 przeznaczone do gazów miejskich i generatorowych. Tego typu urządzenia wyprodukowano w stosunkowo niewielkiej liczbie, a po dokonaniu modernizacji w latach 1964-1978 uruchomiono wielkoseryjną produkcję gazowych grzejników typu PG-4 zasilanych generatorowymi gazami miejskimi.

Grzejników tych wyprodukowano ponad 1,6 miliona i powszechnie zostały one zastosowane w dynamicznie rozwijającym się wówczas budownictwie mieszkaniowym. Na przełomie lat 70. zaczęto w Polsce powszechnie zastępować gaz miejskim i generatorowym gazem ziemnym, jednocześnie zamykając lokalne gazownie w wielu miastach naszego kraju. Wraz ze zmianą dystrybucji gazu rozpoczęto produkcję nowego rodzaju grzejników dostosowanych do spalania gazu ziemnego wysokometanowego.

Warto zwrócić uwagę, że szybkość procesu spalania gazu ziemnego odbiega znacznie od szybkości spalania gazów syntetycznych (gazy miejskie i generatorowe), co spowodowało opracowanie nowych konstrukcji palników w zastosowanych już nowej generacji GGWP. Tak też w roku 1978 rozpoczęto produkcję serii grzejników typu PG-6, PG-6A, G21-00, G21-00A. Łącznie wyprodukowano ponad 1,5 miliona urządzeń tego typu. Ostatnim z modeli wielkoseryjnej produkcji gazowych grzejników wody przepływowej były grzejniki typu G17, których na przełomie lat 1984-1992 wyprodukowano 1,3 miliona urządzeń.

Szacuje się, że obecnie łącznie w naszym kraju użytkowanych jest ponad 2,5 miliona gazowych grzejników wody przepływowej różnego typu, których często czas eksploatacji przekracza kilkadziesiąt lat!

Z inicjatywy firmy Termet S.A. w ostatnich latach wspólnie z Wydziałem Energetyki i Paliw Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie dokonano przeglądu i badań eksploatowanych w różnych okresach czasu grzejników wyprodukowanych w latach 1961-1992. Badania te wykazały, że ponad 70% grzejników zamontowanych w budownictwie mieszkaniowym, po wieloletniej eksploatacji, nie posiada aktualnych przeglądów technicznych i wiele z nich to konstrukcje, które mają już ponad 40 lat.

Takie grzejniki stwarzają największe zagrożenie zatruciem tlenkiem węgla, gdyż bardzo często przy niewłaściwej wentylacji stają się one źródłem emisji czadu.

Zagrożenia zatruciem CO

Gazowe grzejniki wody przepływowej są najczęstszą przyczyną zatruć tlenkiem węgla w budownictwie komunalnym. W naszym kraju w budynkach mieszkalnych wyposażonych w urządzenia gazowe dochodzi do licznych wypadków zatruć tlenkiem węgla, w tym również śmiertelnych. Rokrocznie zatruciu ulega kilka tysięcy osób, z czego kilkaset osób ze skutkiem śmiertelnym. Wypadki zatruć występują szczególnie często w sezonie grzewczym wskutek:

* eksploatowania urządzeń gazowych starego typu,

* niewłaściwej wentylacji pomieszczeń,

* nieprawidłowego funkcjonowania systemu odprowadzania spalin.

Obecny sezon grzewczy znów przyniósł kolejne ofiary śmiertelnych zatruć tlenkiem węgla, dlatego też zjawisko to należy uznać w Polsce za problem o charakterze społecznym, niosący za sobą wiele tragedii ludzkich. Największa ilość wypadków ma miejsce w wielokondygnacyjnych budynkach mieszkalnych wyposażonych w gazowe grzejniki wody przepływowej (popularne piecyki łazienkowe).

W ostatnich latach problem ten narasta w związku z prowadzonymi działaniami termomodernizacyjnymi w budownictwie mieszkaniowym, obejmującymi m.in. wymianę stolarki okiennej. Stosowane obecnie szczelne okna z tworzyw sztucznych ograniczają napływ powietrza do pomieszczeń z urządzeniami gazowymi, co skutkuje jego niedostatkiem dla zapewnienia prawidłowego spalania.

Tlenek węgla (czad) jest to gaz bezbarwny, bezwonny o gęstości mniejszej (1,25 kg/m³) od gęstości powietrza (1,29 kg/m³). Wnika on do organizmu przez drogi oddechowe, następnie przez płuca do krwioobiegu w ilości zależnej od jego stężenia w powietrzu, czasu narażenia i wentylacji płuc. We krwi łączy się on kompleksowo z hemoglobiną, podobnie jak tlen.

Powstaje hemoglobina tlenkowęglowa (CO + Hb → COHb), tworząc połączenie zwane karboksyhemoglobiną. Jednak siła wiązania CO z hemoglobiną jest 250-300 razy większa niż z tlenem, zależnie od temperatury, składu powietrza i ciśnienia parcjalnego gazów. Innymi słowy – stężenie HBCO 50% jest osiągane, gdy stężenie CO w otaczającym powietrzu będzie wynosiło tylko ok. 1/250 stężenia tlenu, tj. 0,07-0,08% objętości.

Jako stężenie krytyczne uważa się 60% HBCO we krwi. Podane wartości mogą ulegać zmianom pod wpływem dodatkowych czynników, np. przy dużym stężeniu CO w powietrzu i złej wentylacji już nawet po kilku głębokich oddechach może powstać stan zagrożenia życia.

Dopuszczalne stężenie tlenku węgla w pomieszczeniach mieszkalnych wynosi 10 mg/m3 dla czasu ekspozycji 30 minut i 3 mg/m3 dla 24 h ekspozycji, czyli odpowiednio 0,008% obj. i 0,0027% obj. Należy podkreślić, iż nawet sprawnie funkcjonujące urządzenia gazowe z otwartą komorą spalania mogą powodować przekroczenie dopuszczalnego stężenia tlenku węgla, jak i znaczne zmniejszenie koncentracji tlenu w atmosferze pomieszczeń mieszkalnych.

Oprócz zagrożenia zatruciem toksycznym czadem w pomieszczeniach wyposażonych w urządzenia gazowe, niebezpieczeństwo dla mieszkańców stwarza również wspomniany wcześniej spadek koncentracji tlenu, który jest powodowany zużywaniem go w procesie spalania, jak też ewentualnym napływem spalin do pomieszczenia. Jako tzw. śmiertelne stężenie tlenu przyjmuje się poziom 16%. Należy jednak podkreślić, iż podobnie jak w przypadku CO najbardziej narażone są osoby starsze, chorzy lub dzieci, a do utraty przytomności i śmierci może dojść przy wyższych już wartościach tego stężenia.

Odprowadzanie spalin

Bardzo ważnym elementem gwarantującym bezpieczeństwo użytkownikom urządzeń grzewczych jest prawidłowe funkcjonowanie układu odprowadzania spalin na zewnątrz budynku.

Długotrwałe ograniczenia wielkości lub nawet zaniku ciągu mogą wynikać z niedrożności kanałów spalinowych, ich wychłodzenia, nieodpowiedniego napływu powietrza do pomieszczenia itp. Krótkotrwałe zaniki ciągu, a nawet jego odwrócenie mogą być spowodowane silnym wiatrem oraz mieć miejsce podczas początkowej fazy działania urządzenia grzewczego do czasu podgrzania kanału spalinowego i wytworzenia stabilnego ciągu.

Na wielkość stwarzanego zagrożenia mają wpływ różne czynniki, takie jak: moc urządzenia gazowego; kubatura pomieszczenia, w którym urządzenie się znajduje; wielkość przepływu powietrza przez pomieszczenie (wentylacja); sprawność techniczna urządzenia (zawartość CO w spalinach); prawidłowe funkcjonowanie układu odprowadzania spalin przez komin.

Wyniki badań eksploatowanych GGWP w budownictwie mieszkaniowym.

Tabela. Wyniki badań eksploatowanych GGWP w budownictwie mieszkaniowym.

Wszystkie spośród wymienionych czynników odgrywają istotną rolę, przy czym zawsze najważniejsze znaczenie dla bezpieczeństwa mieszkańców w budownictwie zamieszkania zbiorowego ma prawidłowe funkcjonowanie układu odprowadzania spalin. Największy wpływ na potencjalne stężenie tlenku węgla w pomieszczeniu przy napływie do niego spalin ma jego kubatura. Należy tu wyraźnie podkreślić, że w warunkach rzeczywistych istotna jest tzw. objętość gazowa pomieszczenia.

Należy zwrócić uwagę, że gazowe grzejniki wody przepływowej (GGWP) są urządzeniami z otwartą komorą spalania klasy B (według europejskiej klasyfikacji urządzeń grzewczych). Urządzenia typu B są to urządzenia z otwartą komorą spalania; powietrze do spalania jest pobierane z pomieszczenia, w którym zamontowane jest urządzenie, produkty spalania są odprowadzane do przewodu kominowego. Eksploatowane są grzejniki, których czas eksploatacji wynosi od kilku do kilkudziesięciu lat, co potwierdziły wspomniane wyżej badania.

Jak pokazały przeprowadzone badania siedem z dziesięciu (czyli 70%!) przebadanych grzejników nie spełniało norm bezpieczeństwa i emitowało znaczne ilości tlenku węgla, a tym samym stwarzało bezpośrednie zagrożenie dla ich użytkowników. Można przypuszczać, że problem starych grzejników wody przepływowej dotyczy szerszej skali użytkowników grzejników w naszym kraju, co potwierdzają coroczne, tragiczne statystyki.

Zalecenia bezpieczeństwa

W związku z tym, że gazowe grzejniki wody przepływowej starego typu stwarzają zagrożenie zatruciem tlenkiem węgla, w budownictwie mieszkaniowym powinno się przestrzegać następujących zasad:

* wymienić stare grzejniki wody przepływowej na urządzenia nowej generacji,

* dokonywać wymaganych rokrocznie przeglądów systemów kominowych i wentylacyjnych pod kątem sprawdzenia poprawności ich działania,

* eksploatowane grzejniki należy poddawać corocznym przeglądom i konserwacji przez uprawnionych instalatorów,

* w przypadku dostrzeżenia nieprawidłowej pracy grzejnika należy dokonać (przez wykwalifikowanych instalatorów) sprawdzenia prawidłowości procesu spalania,

* w trakcie użytkowania grzejnika wody przepływowej (napełnianie wanny ciepłą wodą) należy mieć otwarte drzwi łazienki i w tym czasie w pomieszczeniu nie powinny przebywać żadne osoby; po napełnieniu wanny wietrzymy łazienkę,

* w przypadku podejrzenia wystąpienia zagrożenia zwiększonego stężenia tlenku węgla (czadu) należy natychmiast otworzyć drzwi łazienki i wszystkie okna w mieszkaniu, a następnie zamknąć dopływ gazu i jednocześnie wezwać wyspecjalizowane służby (pogotowie gazowe, a w przypadku złego samopoczucia lokatorów – pogotowie ratunkowe).

W związku z tym, że odnotowuje się również dużą ilość tych wypadków wśród dzieci i młodzieży -rodzice i szkoły powinny propagować zasady bezpiecznych zachowań przy eksploatacji urządzeń grzewczych.

Zbigniew A. Tałach

Stowarzyszenie „Kominy Polskie”

Literatura:

  1. Z. Tałach, J. Budzynowski, „Współczesne kierunki rozwoju systemów odprowadzania spalin z urządzeń gazowych”, „Gaz, Woda i Technika Sanitarna” 5/2002, Warszawa, maj 2002.
  2. Grzegorz Czerski, Czesław Butrymowicz, Zbigniew A. Tałach, „Badania użytkowanych gazowych przepływowych ogrzewaczy wody”, „Gaz, Woda i Technika Sanitarna” nr 3, 2011.
  3. Zbigniew Tałach, Piotr Cembala, „Kominy i systemy kominowe przeznaczone do odprowadzania spalin z urządzeń opalanych gazem”, „Kominiarz Polski” nr 1/14 (74).
  4. Materiały techniczno-informacyjne firmy Termet S.A. Świebodzice.

Fot. Przykłady małych łazienek z zamontowanym grzejnikiem wody przepływowej.

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij