Ventilacija plinske kotlovnice Praksa i stvarne potrebe 12. Plinarski

Ventilacija plinske kotlovnice

Praksa i stvarne potrebe

12. Plinarski forumZagreb, 08. ožujak 2013.

Tomislav Pavić, dipl.ing.str.

ENERGONOVA d.o.o., Zagreb

Cilj prezentacije

Cilj prezentacije je da se ukaže na praksu pri

dimenzioniranju ventilacije kotlovnice i na stvarno

potrebnu ventilaciju koja bi trebala biti ukoliko želimo

biti dobri gospodari.

Prezentacija je napravljena na bazi članka „Ventilacija plinske kotlovnice

- praksa i stvarna potreba” objavljenog u Ex-Biltenu br. 60/2012

Sadržaj

1. Prikaz postojeće zakonske regulative

2. Osnovna pravila sigurnosti plinskog sustava

3. Definicija prostora s plinskom instalacijom u pogledu ugroženosti eksplozivnom atmosferom

4. Ventilacija plinske kotlovnice - tehnički uvjeti

5. Ventilacija plinske kotlovnice - praksa

6. Ventilacija plinske kotlovnice - stvarna potreba

7. Što poduzeti?

8. Zaključak


Osnovna svrha zakona, pravilnika, normi i smjernica je

promicanje dobrog projektiranja i građenja kojima se

ostvaruju sigurnosna, zdravstveno-ekološka i

energetska svojstva građevina, uz primjenu europskih

načela.


Zakoni:

ZAKON o prostornom uređenju i gradnji (NN 76/07, 38/09, 55/11, 90/11, 50/12)

ZAKON o zapaljivim tekućinama i plinovima (NN 108/95, 56/10)

ZAKON o zaštiti od požara (NN 92/2010)

Pravilnici:

PRAVILNIK o tehničkim normativima za projektiranje, gradnju, pogon i održavanje plinskih kotlovnica (Sl. list 10/90 i 52/90)

PRAVILNIK o tehničkim normativima za zaštitu visokih objekata od požara (Sl. list 7/84)

PRAVILNIK o listi strojeva i uređaja s povećanim opasnostima (NN, br. 47/02)

PRAVILNIK o zaštiti na radu za mjesta rada (NN 29/2013)

PRAVILNIK o najmanjim zahtjevima sigurnosti i zaštite zdravlja radnika te tehničkom nadgledanju postrojenja, opreme, instalacija i uređaja u prostorima ugroženim eksplozivnom atmosferom (NN br. 39/06)

PRAVILNIK o uvjetima provjere ispravnosti plinskih instalacija (HSUP-P 601.111)*


Norme:

HRN EN 90079-10-1: 2009 Električni uređaji za eksploziovne atmosfere; 10-1.

Dio – Klalsifikacija ugroženog prostora

Popis hrvatskih norma u području plinskih uređaja (NN 141/09) – 115 normi

Strukovni propisi:

Krovni zakon za projektiranje, nadzor i održavanje plinskih instalacija je ZAKON o

zapaljivim tekućinama i plinovima (NN 108/95 i 56/10).

Člankom 7. stavak 5. glasi:

Propise o uvjetima za izgradnju građevina i postrojenja za zapaljive plinove,

skladištenju, držanju i prometu zapaljivih plinova te provedbi mjere zaštite od požara i

eksplozija pri gradnji i korištenju građevina i postrojenja, skladištenju, držanju i prometu

zapaljivih plinova donosi Ministar unutarnjih poslova.

Prema Članku 25., rok za donošenje propisa je GODINU DANA od stupanja na snagu

ovog zakona, odnosno rok je istekao prije 2 godine.


Strukovni propisi:

Člankom 10. stavak 1. propisano je:

Plinska instalacija u građevini ili dijelu građevine mora biti izvedena sukladno projektu

plinske instalacije izrađenom prema propisima i hrvatskim normama, odnosno

pravilima tehničke prakse sukladno propisima o normizaciji, do donošenja propisa i

hrvatskih normi.

Pravila tehničke prakse bazirana su na Njemačkoj regulativi, a osnovni propisi za

plinske instalacije iz te regulative su:

• ODORIZACIJA plina (DVGW G-280-1 / 2004)

• TEHNIČKI PROPISI za plinske instalacije (DVGW G 600, 1996, 2008)

• POSTUPAK TLAČNOG ISPITIVANJA plinovoda i plinskih postrojenja (DVGW G 469,

1987)

• NAKNADNO BRTVLJENJE plinskih instalacija (DVGW G 624, 1998)


Osnovna pravila sigurnosti plinskih instalacija prirodnog plina kod

krajnjih potrošača:

1. Plinska instalacija mora biti izrađena, ispitana i održavana sukladno strukovnim

propisima i pravilima struke

2. Izvedba plinske instalacije i ugrađena oprema mora biti takva da u slučaju požara

ne predstavlja generator širenja požara što se rješava termičkom izdržljivošču

(GT), odnosno ugrađivanjem zapora s termičkim aktiviranjem (TEA).

3. Plin mora biti ODORIRAN.

4. Maksimalni radni tlak < 100 mbar.

5. Maksimalna vanjska propusnost plinske instalacije u upotrebi < 1 l/h plina.

6. Prostori kroz koje se vodi plinska cijevna instalacija moraju biti ventilirani.

7. Redovna kontrola u propisanim rokovima.


Osnovna pravila dovoda zraka do plinskih trošila vrste A bez odvoda

produkata izgaranja:

1. Volumen prostorije > 4 m3/kW snage svih plinskih trošila u radu.

2. Izmjena zraka > 30 m3/kW snage svih plinskih trošila u radu.

Osnovna pravila dovoda zraka do plinskih trošila vrste B s odvodom

produkata izgaranja:

1. Volumen prostorije > 4 m3/kW snage svih plinskih trošila u radu.

2. Dovod zraka ≥ 1,6 m3/kW nazivne snage svih plinskih trošila u radu.

3. Podtlak u prostoriji u odnosu na vanjski tlak < 4 Pa za vrijeme rada svih

plinskih trošila.

3. Definicija prostora s plinskom instalacijom u

pogledu ugroženosti eksplozivnom atmosferom

Prostori s instalacijom prirodnog plina, uz poštivanje osnovnih pravila sigurnosti

plinskog sustava prethodno navedeno smatraju se neugroženim prostorima*.

*U točki 3.4 norme HRN EN 60079-10-1:2009, definicija neugroženoga prostora glasi:

„prostor u kojem se ne očekuje prisutnost eksplozivne plinske atmosfere u količinama

koje iziskuju posebne mjere glede konstrukcije, ugradbe i uporabe uređaja“

Na plinske instalacije prirodnog plina radnog tlaka < 100 mbar ne odnose se strukovni propisi

protueksplozijske zaštite kao npr. PRAVILNIK o najmanjim zahtjevima sigurnosti i zaštite zdravlja

radnika te tehničkom nadgledanju postrojenja, opreme, instalacija i uređaja u prostorima ugroženima

eksplozivnom atmosferom, NN 39/2006.

Za navedene instalacije uključivo, proizvodna postrojenja i kotlovnice

nije potrebno:

- nadgledanje od strane Ex-agencije,

- dodatno osiguranje u pogledu potencijalne propusnosti plina

u odnosu na pravila plinske struke.

4. Ventilacija plinske kotlovnice – tehnički uvjeti

Prostor kotlovnice mora se provjetravati tako da se osigura potrebna

količina zraka za izgaranje i održavanje standardnih radnih uvjeta. Pri

tom se mora osigurati dijagonalno ventiliranje prostora kotlovnice.

Ventilacijom prostora kotlovnice mora se osigurati:

- Dobava zraka za izgaranje

- Odvođenje viška topline nastale zagrijavanjem od instalirane

opreme u kotlovnici

- Propisana kvaliteta zraka u prostoru

- Sigurnost u slučaju eventualne propusnosti prirodnoga plina

4. Ventilacija plinske kotlovnice - tehnički uvjeti

Prethodno navedeni zahtjevi ventilacije plinske kotlovnice i dobave

zraka za izgaranje biti će ispunjeni ako je osiguran:

1. Dovod zraka u kotlovnicu ≥ 1,6 m3/kW nazivne snage

toplinskih generatora koji istovremeno rade.

2. Podtlak u prostoriji < 4 Pa za vrijeme rada svih toplinskih

generatora

Navedeni kriteriji su baza za inženjerski proračun veličina ventilacijskih

otvora.

Radi pojednostavljena proračuna Pravilnikom za plinske kotlovnice i

strukovnim propisima date su jednostavne formule za dimenzioniranje

ventilacijskih otvora.


U praksi se prilikom dimenzioniranja ventilacijskih otvora kotlovnica u

pravilu primjenjuju dvije metode proračuna:

- Proračun na bazi n = 5 h-1 u prostoriji kotlovnice

- Proračun prema PRAVILNIKU o tehničkim normativima za

projektiranje, gradnju, pogon i održavanje plinskih kotlovnica, Sl.

list 10/90 i 52/90.

Metoda proračuna na bazi n = 5 h-1 u prostoriji kotlovnice nema nikakvo

uporište u plinskoj struci.

Primjerice, kotlovnica može imati mali obujam zraka i instaliran toplinski generator velike snage, te

izmjena zraka u prostoru kotlovnice n = 5 h-1 nije dovoljna za normalan rad kotlovnice. Postoji i

obrnuti primjer kada je obujam kotlovnice velik, a instalirana snaga toplinskog generatora mala pri

čemu i n = 1 h-1 može biti dovoljna za ispravan i siguran rad.


Pravilnikom za plinske kotlovnice propisano je:

Minimalna efektivna površina dovodnog otvora za ventilaciju i zraka za izgaranje

1) za kotlovnice kapaciteta do 1200 kW

Ao = 5,8 Q

2) za kotlovnice kapaciteta većeg od 1200 kW

Ao = 200 Q0,5

Minimalna efektivna površina odvodnog otvora iznosi:

A1 = Ao kod kotlovnica s atmosferskim plamenikom

A1 = 1/3 Ao kod kotlovnica s pretlačnim plamenikom

gdje je:

Q - ukupni kapacitet kotlovnice, u kW

Ao - minimalna efektivna površina dovodnog otvora, u cm2

A1 - minimalna efektivna površina odvodnog otvora, u cm2


Pravilnik za plinske kotlovnice stupio je na snagu prije 23 godine, a baza

za njegovu izradu su bili njemački strukovni propisi DVGW-TRGI 1972 iz 1972.

godine i Feuerungsverordung (FeuVO) iz 1975. godine.

U izvornim propisima koji su bili podloga za izradu Pravilnika za kotlovnice

definicija veličine ventilacijskih otvora značajno odstupa od one koja je

primijenjena u Pravilniku.

Proračun ukupne površine efektivnih otvora prema izvornim strukovnim

propisima računao se po formuli:

A= 300 + 2,5×(Q - 50) cm2

gdje je:

A = ukupna površina ventilacijskih otvora za zrak u cm2

Q = ukupna nazivna toplinska snaga generatora topline u kW.


Na primjeru kotlovnice instalirane snage 900 kW s pretlačnim plamenicima to

izgleda ovako:

- Prema Pravilniku za plinske kotlovnice efektivna površina dovodnog otvora

za zrak iznosi:

Ao = 5,8 Q = 5,8 × 900 = 5.220 cm2

a odvodnog otvora iznosi:

A1 = 1/3 Ao = 1/3 × 5.220 = 1740 cm2

Odnosno ukupna površina svih otvora iznosi 6.960 cm2.

- Prema propisima koji su bili podloga za izradu Pravilnika za plinske

kotlovnice ukupna površina svih otvora treba biti:

A= 300 + 2,5×(Q - 50) =300+2,5×(900-50) = 2.425 cm2


U konkretnom slučaju ventilacijski otvori su 2,8 puta veći od stvarne potrebe, a

problem pothlađivanja zimi se rješava ovako

U plinsku kotlovnicu se ugrađuje električni radijator da se spriječi smrzavanje.


Tehnički pravilnik za plinske instalacije DVGW-TRGI G 600 objavljen je 2008.

godine i bazira se na najnovijim postignućima u plinskoj tehnici uvažavajući i

najnovije građevne zahtjeve u pogledu uštede energije i smanjenja emisije

CO2.

Proračun ukupne površine efektivnih otvora računa se po formuli:

A= 150 + 2(Q + VE/1,6 - 50) cm2

gdje je:

A = ukupna površina ventilacijskog otvora za zrak u cm2

Q = Ukupna nazivna toplinska snaga ugrađenih toplinskih generatora koji

mogu istovremeno raditi ovisnih o zraku iz prostorije u kW,

VE = Volumenski kapacitet zraka odsisnog uređaja u m3/h.


Primjer iz prakse!

Samostojeća industrijska kotlovnica snage 1690 kW smještena je u prostoriji obujma 607 m3. Osni razmak ventilacijskih otvora je 7,8 m.

Dimenzioniranje ventilacijskih otvora izrađeno prema kriterijima navedenim:

- Pravilnikom za plinske kotlovnice, Sl. list 10/90 i 52/90

- Tehničkom pravilniku za plinske instalacije, DVGW-TRGI G 600, 2008. g

- Uvjetom n = 5 h1 i Δt = 3 0C (razlika temperatura zraka u kotlovnici i van nje koja se do sada uobičajeno koristila u proračunima).


Pravilnik za

kotlovnice, Sl. list

10/90 i 52/90

Tehnički pravilniku za plinske

instalacije, DVGW-TRGI G 600,

2008. g

Uvjet n = 5 h1

Ukupna površina otvora cm2 10.963 3.430 26.250*

Broj izmjena zraka kod DT = 3 0C 1,4 0,65 5

Procijenjena srednja temperaturna razlika u sezoni grijanja DT=7 0C**

Broj izmjena zraka kod DT = 7 0C 2,14 1 7,64

Količina odvedenoga zraka

ventilacijom m3/h kod DT = 7 0C1.299 606 4.636

Energija za pokriće ventilacijskih

gubitaka kWh/a kod DT = 7 0C15.582 7.269 55.600

Procijenjena potrošnja plina za

pokriće ventilacijskih gubitaka m3/a1.900 900 6.900

Emisija CO2, kg/a 3.677 1.716 13.124

Primjer iz prakse!

*Dimenzioniranje ventilacijskih otvora je izrađeno na bazi n = 5 h-1 (pet izmjena zraka na sat) i s Δt = 3 0C (razlika temperatura zraka u kotlovnici i van nje).

** Na lokaciji kotlovnice srednja temperatura vanjskog zraka u sezoni grijanja je 5,3 0C, a pretpostavljena temperatura u prostoriji kotlovnice 12 0C.

7. Što poduzeti?

Dio problematike u pravilniku koji nema tehničko pokriće u odnosu na

današnji stupanj razvoja plinske tehnike:

1. Lokacija kotlovnice u objektu visine 22 do 40 m

Prema Pravilniku za plinske kotlovnice - krovna ili prislonjena, a Pravilnikom o tehničkim normativima za zaštitu visokih

objekata od požara (Sl. List 7/84), čl. 61 taj uvjet ne postoji.

2. Visina prostorije kotlovnice ovisno o instaliranoj snazi

Minimalna visina mora biti > 2,0 m i ne bi trebala biti uvjetovana snagom kotlovnice kako je navedeno u Pravilniku, već

opremom koja se ugrađuje u kotlovnicu.

3. Ventilacija kotlovnice (obrađeno ovom prezentacijom)

4. Detekcija plina (?)

7. Što poduzeti?

Za manje od 4 mjeseca trebali bi ući u Europsku uniju, te smo svoje zakonodavstvo prilagodili zakonodavstvu Europske unije.

PRAVILNIK o tehničkim normativima za projektiranje, gradnju, pogon i održavanje plinskih kotlovnica (Sl. list 10/90 i 52/90) treba hitno mijenjati jer je u odnosu na današnji stupanj razvoja tehnike štetan i značajno ograničava primjenu prirodnog plina u postojećim građevinama.

Ne moramo tražiti daleko, jer je susjedna Slovenija 2012. godine donijela Smjernica SZPV 407 Požarna varnost pri načrtovanju, vgradnji in rabi kurilnih in dimovodnih naprav (u prijevodu: Sigurnost od požara u projektiranju, izgradnji i korištenja toplinski generatora i dimovodnih naprava).

8. Zaključak

Na kraju si svatko od nas mora postaviti pitanje:

Jesmo li spremni na promjene ili smo tako bogati da se možemo i

dalje razbacivati energijom?

Ako smo spremni na promjene, tko će pokrenuti te promjene?

Ili ćemo svi i dalje upirati prstom u drugoga i očekivati da to riješi

netko drugi van plinske struke!

Documents

Ventilacija plinske kotlovnice Praksa i stvarne potrebe 12. Plinarski