Požární ochrana 2013

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství a Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství se sídlem VŠB - Technická univerzita Ostrava ve spolupráci s Českou asociací hasičských důstojníků Recenzované periodikum

Požární ochrana 2013

Sborník přednášek XXII. ročníku mezinárodní konference

Ostrava, VŠB - TU 4. - 5. září 2013

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství a Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství se sídlem VŠB - Technická univerzita Ostrava ve spolupráci s Českou asociací hasičských důstojníků Recenzované periodikum

Požární ochrana 2013 Sborník přednášek XXII. ročníku mezinárodní konference pod záštitou rektora Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava prof. Ing. Iva Vondráka, CSc. a generálního ředitele HZS ČR plk. Ing. Drahoslava Ryby

Ostrava, VŠB - TU 4. - 5. září 2013

Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13 700 30 Ostrava - Výškovice Česká republika www.fbi.vsb.cz

Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství se sídlem VŠB - TU Ostrava Lumírova 13 700 30 Ostrava - Výškovice Česká republika www.spbi.cz

Česká asociace hasičských důstojníků Výškovická 2995/40 700 30 Ostrava - Zábřeh Česká republika www.cahd.cz

Recenzované periodikum POŽÁRNÍ OCHRANA 2013 Sborník přednášek XXII. ročníku mezinárodní konference

Editor: doc. Dr. Ing. Michail Šenovský

© Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství Nebyla provedena jazyková korektura Za věcnou správnost jednotlivých příspěvků odpovídají autoři ISBN: 978-80-7385-127-9 ISSN: 1803-1803

Odborný garant konference Chairman doc. Dr. Ing. Michail Šenovský - VŠB - TU Ostrava

Vědecký výbor konference Scientific Programe Committee plk. Ing. Drahoslav Ryba - generální ředitel HZS ČR prof. Ing. Pavel Poledňák, Ph.D. - děkan FBI VŠB - TU Ostrava brig. gen. v z. prof. Ing. Rudolf Urban, CSc. - Univerzita obrany st. bryg. prof. dr hab. inż. Zoja Bednarek - SGSP Warszawa prof. Dr. Ing. Aleš Dudáček - VŠB - TU Ostrava prof. Ing. Karol Balog, PhD. - STU Bratislava assoc. prof. Dr. Ritoldas Šukys - TU Vilnius prof. Ing. Anton Osvald, CSc. - Žilinská univerzita prof. Dr.-Ing. Gerhard Hausladen - TU München prof. Dr.-Ing. Gert Beilicke - Ingenieurbüro für Brand- und Explosionsschutz Leipzig prof. RNDr. Pavel Danihelka, CSc. - VŠB - TU Ostrava prof. Dr. rer. nat. Tammo Redeker - Institut für Sicherheitstechnik Freiberg prof. Dr. rer. nat. habil. Reinhard Grabski - Institut der Feuerwehr Heyrothsberge doc. MUDr. Cyril Klement, CSc. - Regionálny úrad verejného zdravotníctva v Banskej Bystrici

Organizační výbor konference Organising Conference Committee doc. Ing. Vilém Adamec, Ph.D. - VŠB - TU Ostrava doc. Ing. Ivana Bartlová, CSc. - VŠB - TU Ostrava Ing. Petr Bebčák, Ph.D. - VŠB - TU Ostrava Ing. Isabela Bradáčová, CSc. - VŠB - TU Ostrava Ing. Lenka Černá - SPBI Ostrava Ing. Jaroslav Dufek - PAVUS, a.s. Praha doc. Dr. Ing. Miloš Kvarčák - VŠB - TU Ostrava doc. Ing. Miroslava Netopilová, CSc. - VŠB - TU Ostrava plk. Ing. Zdeněk Ráž - TÚPO Praha doc. Mgr. Ing. Radomír Ščurek, Ph.D. - VŠB - TU Ostrava doc. Ing. Petr Štroch, Ph.D. - RSBP spol. s r.o. plk. Ing. Vladimír Vlček, Ph.D. - Česká asociace hasičských důstojníků

Vplyv požiarov na vybrané fyzikálno-chemické vlastnosti pôd Sirotiak Maroš

240

Analýza rizik strojních zařízení instalovaných v prostředí s nebezpečím výbuchu Uhrová Ilona

Poznatky z cesty po požárních stanicích ve Švédsku Smolka Jan, Kempná Kamila

242

Nebezpečenstvo výbuchu horľavých priemyselných prachov 301 Vandlíčková Miroslava

Výsledky zkoušek ETICS podle ČSN ISO 13785-1 ve srovnání s výsledky dosaženými za odlišných požárních situací Smolka Miroslav Serial Arson - Study of a Phenomenon Stolt Frank D.

245 249

Stanovení dolních mezí výbušnosti pro vybrané průmyslové prašné látky Stoniš Ondřej, Konečný Martin, Ščurek Radomír

255

Vliv znečištění zásahového oděvu na vybrané parametry ve vztahu k použití při zásahu Strakošová Eva, Dudáček Aleš, Filipi Bohdan

259

Posouzení bezpečnostní kontroly na letišti Strymplová Veronika Chemická analýza práškových hasiv pomocí metody FTIR spektroskopie Suchý Ondřej, Buřičová Hana, Dvořák Otto Analýza přírodních katastrof v oblasti Krkonoš Syručková Martina, Foldynová Veronika Využitelnost tavitelných konstrukcí staveb pro odvod tepla při požáru Šamaj Martin, Pokorný Jiří Zkušební stanovení teploty vznícení hořlavých tuhých látek a kapalin za technologických podmínek Ševčík Libor, Karl Jan, Dvořák Otto Simulace nebezpečí požáru při sorpci organických par na aktivním uhlí v absorbérech Ševčík Libor, Růžička Milan, Dvořák Otto Vyhodnotenie stavu zabezpečenia ochrany pred požiarmi kontrolovaných národných kultúrnych pamiatok v okrese Levice Štefanický Branislav Legislativní požadavky na výrobce strojních zařízení ve vztahu k nebezpečí výbuchu Štroch Petr, Pešák Miloš

262

265 268

271

274

277

279

285

Stres u pracovníků krizového štábu Tovaryšová Ivana, Smetana Marek

291 295

304

Poznatky ze zásahu - výbuch s následným požárem bytového domu ve Frenštátě pod Radhoštěm v únoru 2013 307 Vlček Vladimír, Němeček Jan Charakteristické príznaky vzniku nelineárnych foriem šírenia požiaru Vráblová Ľubica, Müllerová Jana

310

Meze detekce akcelerantů požáru - problematika odběrových nádob Vyskočil Marek

313

BLEVE - firebals case studies in Poland Węsierski Tomasz

Chytré obleky pro zásahové jednotky 288 Švub Jiří, Beneš Filip, Kebo Vladimír, Kvarčák Miloš, Staša Pavel, Unucka Jakub Civilná a núdzová pripravenosť: pripravenosť na mimoriadne situácie - plavebná nehoda na rieke Dunaj Tánczos Petr, Nagy Vojtech, Čandal Tibor

Technické prostředky a metody využívané pro vyhledávání osob Veselý Václav

298

Experimental Investigations of LEL and LOC: Limiting Explosive Indices of Dusty Mixtures Woliński Marek, Kukfisz Bożena, Półka Marzena, Salamonowicz Zdzisław, Żółtowski Michał Pes v spojitosti so zisťovaním príčin vzniku požiarov Zachar Martin, Ženiš Tomáš

321

325

327

Human Behavior in the Fire Zdravković Martina, Živković Snezana

332

Zkušenosti s edukací v krizovém řízení Karda Ladislav

335

Matematické modelování při návrhu přirozeného odvětrání jednopodlažního objektu Kučera Petr, Šaroch Marek

337

Určovanie druhu konštrukčného prvku podľa národnej prílohy k STN EN 13501-1+A1 Olbřímek Juraj, Jankovič Dušan

341

POŽÁRNÍ OCHRANA 2013

Vplyv požiarov na vybrané fyzikálno-chemické vlastnosti pôd Influence of Fires on Selected Soil Physico-Chemical Properties RNDr. Maroš Sirotiak, PhD. STU v Bratislave, Materiálovotechnologická fakulta Botanická 49, 917 24 Trnava, Slovenská republika [email protected] Abstrakt Požiar ako prírodný fenomén má významný vplyv na pôdne prostredie. Prírodné požiare ovplyvňujú pôdne a vodné zdroje, ktoré sú významné pre mnohé ekosystémové funkcie a procesy. Cieľom príspevku je popísať zmeny v zrnitosti, hustote a ďalších fyzikálnochemických ukazovateľoch, ktoré prebiehajú v tepelne ovplyvnených vzorkách. Výsledky sú interpretované aj z pohľadu prípadných po - požiarových manažmentových aktivít. Kľúčové slová Požiar, pôda, zrnitosť, objemová hmotnosť. Abstract Fire as common natural phenomenons have significant influence on soil environment. Wildfires affect the soil and water resources, which are critical to overall ecosystem functions and processes. The aim of contribution is to report the particle size, density and other physicochemical properties changes in thermal affected soil samples. The results are interpreted with emphasis on potential post fire management activities. Key words Fire, soil, particle size, bulk density. Introduction Fires are known to their significantly influence on the environment. They can increase ability of extreme soil erosion due to removing plant cover, changing in soil properties and inducting soil water repellency (DeBano 2000). Fire can increase the elute runoff, which is largely determinate by texture, structure, organic matter content and bulk density. It therefore varies with soil type, land use, management and topographical position (Badía and Martí 2003, Bormann and Klaassen 2008, Ferreira et al. 2009). The amount of moisture retained increases with decreasing particle size and with increasing organic matter. Too much fine grained fractions (e.g. due to the presence of ash) or roughly grained materials with low bulk weight (e.g. due to the sintering of clays and silt), minimum or low quality of organic matter in conjunction with the use amount of water for fire fighting or rain during the period after the fire can cause flow of mud. Water and water-based extinguish agents are the most frequent for the fire fighting. The objective of this contribution s presented part of our research (influence of fires to soil properties) - particle size, density and water repelency changes in thermally altered soil samples. Material and methods Sample collection and characterization The field collection of soil samples was carried out at one point of delivery from the genetic upper A horizon to a depth of 30 cm in September 2009 in the former Botanical garden in Trnava. Collected soil sample was placed in polythene bags. After transport to the laboratory was soil treated in a standard way, namely free drying in a dark and dry place, crushing in a porcelain mortar, homogenization, sieving to the size below 2 mm. After that, all

240

samples were detailed characterised by methods reported in Fiala (1999). Fire experiments The simulation of fire was carried out in laboratory oven / muffle furnace by exposing the samples of soil to the heat. The used temperatures were from 100 ºC to 600 ºC and constant 60 minutes duration. Samples were located in porcelain boats. They were filled up to approximately 0.5 cm with the exact weight of 10 grams. This is the standard procedure used in all our experiments, and is in compliance e.g. with Badía and Martí (2003) or Glass et al. (2008). The experiments with direct effect of fire (realised with propane burner to burn soil surface) is not presented in this contribution. Laboratory analyses The bulk density (specifically weight of soil), defined as weight of 1 cm3 pure soil without pores, was determinate by pycnometric methods. Particle size analysis was realized by standard Novak method. Soil aggregates are dispergating using sodium hexametaphosphate and moving to sedimentation column. In the exactly given times and precisely defined depth are sampled fractions with appropriate particle size. All determinations were realized in triplicates. Detailed description of the used methods is reported in Fiala (1999). Water repelency measurements were using the Water Drop Penetration Time (WDPT) test, which involves placing a water drop of distilled water (~0.05 mL) on a soil surface and recording the time in seconds until its complete penetration. WDPT data classification contains five classes of water repelency persistence: class 1, wettable (WDPT≤5 s); class 2, slightly water repellent (5 - 60 s); class 3, strongly water repellent (60 600 s); class 4, severely water repellent (600 - 3600 s); and class 5, extremely water repellent (>3600 s). This categorical classification have been prepared for undisturbed samples of sandy soils collected in the field with the remains after the fire unburned organic matter and ash admixture (Bisdom et al. 1993). Because in our case WDPT were very low, for the probability of water repelency occurrence we used a dichotomic categorization: wettable (WDPT≤5 s) or water repellent (WDPT>5 s). All of WDPT we measured 15 - 30 times. Results and discussion Characterization of input sample Used soil type represented the most common type of soils occurring in lowlands and downs in Slovakia. Agricultural soils are intensively cultivated, what is often associated with intentional or unintentional burning of grass and agricultural residues. The exchange pH value of soil samples is 7.3 what ranks it among slightly alkaline soils. It is a typical feature of carbonate soil occurring around Trnava region. Total organic carbon is very high (3.141 mg·g-1), from which the calculation of humus content (5.52 %) shows very strong humus content. Level of humification is very weak, takes the value of 9.23 %. In the humic horizon are dominated fulvic acids over humic acids (CHA/FA = 0.29:1). Colour ratio Q4/6 was also low, only 3.86. Effect of fire on soil samples As shown in the Fig. 1, until temperatures to 300 °C there is no important changes in soil particle size distribution, but increases their bulk density (Fig. 2) and also water repelency. Changes in the density and the water repellency, as described in previous publications e.g. Sirotiak and Urbanova (2011), are due to the severe changes in the soil organic matter. The temperature Ostrava 4. - 5. září 2013


250 °C was set as ignition temperature for this soil (Sirotiak and Hrušovský 2012), soil above this temperature release exothermic (smoldering), which probably makes an important contribution to the transformation of more subtle fractions to the fraction of fine and medium sand. These samples are wettable; density is to a temperature 400 - 500 °C in principle constant. At 500 and 600 are about the same size distribution, but the density of the sample varies. This is probably due to mineralogical transformations (e.g. polymorphic transformation of hypothermic quartz to hyperthermic quartz, which starts at temperature approximately 575 °C). The issue requires further study and will be elaborated in the near future.

Fig. 1 Particle size distribution of thermal altered soil samples

Fig. 2 Density (specifically weight) of thermal altered soil samples [g cm-3] Conclusions 1. Burning and heating during fires can increase the bulk density of soil, but on the other hand, this difference is not important, it is solely at few tenths of grams per cubic centimeter. The observed reduction in weight of soil in field after fires can be caused by changes in moisture and soil water retention ability. 2. Burning and heating during fires not significantly affects the size distribution observed at 20 °C, 100 °C and 200 °C, but there is growing water repellency, which is caused by changes in soil organic matter. Water during fire fighting, hydrophilic and water soluble products of fire or chemicals applied after fire (e.g. pesticides application for synanthropic plant growth reduction) will prefer the runoff to surface waters.

References [1]

DeBano, L.F. 2000: The role of fire and soil heating on water repellency in wildland environments: a review. In Journal of Hydrology, 231-232, 195-206.

[2]

Badía, D.; Martí, C. 2003: Plant ash and heat intensity effects on chemical and physical properties of two contrasting soils. Arid Land Research and Management, 17, 23-41.

[3]

Bormann, H.; Klaassen, K. 2008: Seasonal and land use dependent variability of soil hydraulic and soil hydrological properties of two Northern German soils. Geoderma, 145, 3-4, 295-302.

[4]

Ferreira, A.; Silva, J.S.; Coelho, C.D.A.; Boulet, A.K.; Keizer, J.J. 2009: The Portuguese Experience in Managing Fire Effects. In Cerdá, A., Robichaud, P.R. (Eds.), Fire effects on soils and restoration strategies: Land Reconstruction and Management series, 5, pp. 401-424. Science Publishers (USA), Enfield, NH, USA.

[5]

Fiala, K. a kol. 1999: Záväzné metódy rozborov pôd. ČMS pôda. Bratislava: VÚPOP Bratislava. ISBN 80-85361-55-8.

[6]

Glass, D.W.; Johnson, D.W.; Blank, R.R.; Miller, W.W. 2008: Factors affecting mineral nitrogen transformation by soil heating a laboratory - simulated fire study. Soil Science, 173, 6, 387-400.

[7]

Bisdom, E.B.A.; Dekker, L.W.; Schoute, J.F.T. 1993: Water repellency of sieve fractions from sandy soils and relationships with organic material and structure. Geoderma 56, 105-118.

[8]

Sirotiak, M.; Urbanová, D. 2011: Modelling the ecosystem changes after fires - influence of laboratory heating on soil phosphorus, nitrogen and organic carbon transformations. In Nauka, obrazovanije, proizvodstvo v rešeniji ekologičeskich problem (Ekologija-2011): Sbornik naučnych statej. VIII Meždunarodnaja naučno-techničeskaja konferencija. Tom I, II. Ufa: UGATU, 2011. S. 70-75, tom I.

[9]

Sirotiak, M.; Hrušovský, I. 2012: Modelling the ecosystem changes after fires - the differential scanning calorimetry (DSC) approach of soil organic matter transformations. In Science, education, production in solving environmental problems (Ecology 2012): 9th International scientific and technical conference. Proceedings, Volume I, II. Ufa 2012. Ufa: Ufa State Aviation Technical University, 2012. S. 58-62, vol. 2. ISBN 978-5-9904230-1-5.

3. Burning and heating during fires at 300 °C - 600 °C increases the aggregation of fine particles into the medium sand fraction (>0,25 mm). These samples are wettable; all of elutes will be preferred runoff to groundwater.

Ostrava 4. - 5. září 2013

241


Poznatky z cesty po požárních stanicích ve Švédsku Knowledge of Fire Stations in Sweden Bc. Jan Smolka Bc. Kamila Kempná VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 30 Ostrava - Výškovice [email protected] Abstrakt V rámci tohoto článku je řešena koncepce požární ve Švédsku. Tato země je specifická svou rozlohou a poměrně malou hustotou osídlení. Díky tomu je zde možnost se inspirovat v koncepci požární ochrany i vybavením požárních jednotek pro řešení problematiky dlouhých dojezdových časů v České republice a pro vybavení jednotek technikou a technickými prostředky pro zásahy v nepřístupném terénu. Klíčová slova Švédsko, hasičské stanice, hasiči, technické prostředky. Abstract In frame of this article it is solved the conception of Sweden fire safety protection. This country is specified by its area and relative low settlement. Thanks that there is the possibility to inspire by their conception and their equipment for solving the problematic of extinguishing in long-time distance in Czech Republic and for equipment of units by technical resources and vehicles for inaccessible terrain.

události, jako jsou povodně, úniky nebezpečných látek či lesní požáry. Dále v rámci Organizace spojených národů, Evropské Unie a NATO reprezentuje Švédsko ve spojitosti s civilní ochranou a řešením vážných havárií. Dále také provádí trénink civilistů v rámci Ochrany obyvatelstva. Tato organizace taktéž má v gesci digitální komunikační síť Rachel užívající složky v rámci integrovaného záchranného systému, jehož obdobu známe z ČR [1]. Opěrné body Vnitrostátní i mezinárodní pomoci MSB se můžeme bavit především o opěrných bodech techniky pro využití při mimořádných událostech. Tímto vybavením disponují především města s největší pravděpodobností vzniku mimořádné události dané specifikace. Povodně Tímto speciálním vybavením disponuje pouze jedeno město ve Švédsku. Dále protipovodňovými bariérami disponuje každé město v ohrožené oblasti povodněmi, kde je předpoklad vzniku mimořádné události tohoto rázu. Toto vybavení pořizuje a zřizuje město, resp. Kommuna (obdoba okresu jakožto správního celku v ČR, pozn. autora). V případě nedostatku prostředků pro zabránění vzniku škod při povodních je teprve využito vybavení z opěrného bodu pro minimalizaci škod při povodních.

Key words Sweden, Firebrigades, Firefighters, Technical equipment. Úvod Ke zvyšování úrovně požární ochrany v České republice je vhodné analyzovat současnou problematiku ve vzdálenějších státech, kde je možný odlišný způsob řešení než v regionu střední Evropy. Jedním z vhodných zemí je například třetí největší stát Evropské unie - Švédsko. To zaujímá téměř šestkrát větší rozlohu při podobném počtu obyvatel jako je v ČR. Vzhledem ke geografickým podmínkám je tato skandinávská země rozdělena do 20 krajů po 290 územně [3] menších celků. Každý kraj má svá specifika v koncepci požární ochrany především s ohledem na geografické a urbanistických aspekty.

Obr. 1 Protipovodňová bariéra [3]

Koncepce požární ochrany ve Švédsku Funkci požární ochrany na úrovni státu stejně tak jako ochranu obyvatelstva, vyrozumívání o mimořádných událostech zajišťuje organizace MSB. Tato organizace také reprezentuje Švédsko v rámci mezinárodních organizací. Tato organizace zajišťuje základní vzdělání hasičů ve formě dvouletého studia a další jejich kurzy a vzdělávání. Dále město, které zajišťuje požární stanici ať už hasičů na volný úvazek, či hasičů na plný úvazek, zajišťuje jejich akceschopnost i finanční podporu. Proto se může na úrovni každého kraje vyskytovat jiný stav techniky nebo umístění technických prostředků ve vozidle.

Obr. 2 Velkokapacitní čerpadlo v kontejnerovém provedení [3]

MSB Swedish Civil Contingancies Agency je vládní organizace Švédska zaměstnává asi 800 zaměstnanců a zabývá se především ochranou obyvatelstva a jejím vzděláváním, vzděláváním a tréninku příslušníků požární ochrany v rámci dvou nástavbových školy. Dále také vede podporu vybavením opěrných bodů pro mimořádné 242

Lesní požáry Lesní požáry jsou ve Švédsku na denním pořádku, a proto je na území Švédska rozloženo 13 opěrných bodů pro boj s lesními požáry. Tyto opěrné body jsou vybaveny kontejnery s požárními stříkačkami, hadicemi pro dálkovou dopravu vody, či čtyřkolkami. Ostrava 4. - 5. září 2013


Dále bývají tyto i další stanice vybaveny pásovými vozidly pro snadný přístup v terénu.

dokumentace pro zdolávání požáru, mapují odběrná místa vody či rizika na území své působnosti. Služba na částečný úvazek Služba hasičů na částečný úvazek je alternativou dobrovolných hasičů v České republice. Tito hasiči mají vlastní zaměstnání a v případě mimořádné události a vyhlášení poplachu se musí do 5 minut dostavit na stanici a být schopni vyjet k zásahu. Po dobu zásahu však pobírají mzdu jako hasiči. Po dobu výcviku či zásahu těchto příslušníků, kdy se nemohou dostavit do zaměstnání, je zaměstnavateli refundován ušlý zisk za zaměstnance. SOS Alarm centrum

Obr. 3 Vozidlo pro likvidaci lesních požárů Úniky nebezpečných látek Na území státu se také vyskytuje opěrný bod pro boj s únikem nebezpečných látek. Tento bod je dislokován na jednom místě a dále pak na stanicích poblíž jaderných elektráren. Úniky ropných látek Pro boj s únikem ropných látek je vytvořeno pět opěrných bodů, kde se nachází kontejnery s vybavením pro likvidaci uniklých ropných látek. Tyto kontejnery jsou umístěny na místech s nejpravděpodobnější možností vzniku mimořádné události tohoto typu. Dále bývají tyto stanice podporovány v rámci švédské environmentální spolupráce ropnými společnostmi, které jim zakupují techniku pro řešení mimořádných událostí tohoto druhu [1]. Odborná příprava hasičů Ve Švédsku se rozděluje služba u hasičů na plný úvazek a částečný, kdy v roce 2008 činil počet hasičů na plný úvazek 5100 hasičů, z toho bylo 75 žen a na částečný 10 700 hasičů z toho sloužilo 350 žen [2]. Pro službu na plný úvazek musí příslušník absolvovat základní dvouleté nadstavbové vzdělání a dále speciální výcviky na stanici po nástupu do služby. Hasiči na stanicích s 24 hodinovou službou musí být schopni vyjet do 90 vteřin od vyhlášení poplachu. Pro práci na částečný úvazek stačí být ve věku 18 let, zdravotně i fyzicky způsobilý a být schopen do 5 minut se dostavit na stanici po vyhlášení poplachu. Služba na plný úvazek Pro nástup k profesionálním hasičům na plný úvazek musí uchazeč absolvovat v první řadě nadstavbové studium pro výcvik hasičů. Toto studium trvá dva roky a je v něm zahrnuta teoretická i praktická příprava pro plnění služby u hasičů včetně řešení dopravních nehod, požáru aj. Tyto školy sídlí ve městech Revinge a Sando. Po absolvování této školy se může uchazeč přihlásit do výběrového řízení na pozici hasiče, kde po přijetí je dále trénován a připravován pro další specializace jako je vyhledávání osob v zakouřeném prostředí, potápění, lezectví, strojník aj. V každém kraji je rozdílný provoz. Na některých stanicích je veden 24 hodinový provoz, jinde 10 a 14 hodinový provoz či 12 hodinové směny. Zároveň příslušníci mají právo na 20 % úvazek dalšího zaměstnání. Velitelé během denní služby pracují jako požární technici, vzdělávají zaměstnance firem v požární ochraně či vedou výcvik příslušníků. Dále také s dalšími příslušníky sami zpracovávají Ostrava 4. - 5. září 2013

SOS Alarm centrum je organizace zajišťující komunikaci a koordinaci mezi bezpečnostními a záchrannými složkami státu a dalšími zainteresovanými organizacemi. Tato organizace má v gesci 15 operačních center rozložených na celém území Švédska. Vzhledem k osídlení je největší četnost těchto center na jihu a nejmenší na severu. Tato organizace zřizuje linku 112, kde mohou lidí volat o pomoc. Dále toto centrum zřizuje linku 113 13, kde mohou občané volat v případě mimořádné události a mohou získat další informace o průběhu či získat další pokyny. Je třeba zmínit zajímavost, že od roku 2012 je zřízená možnost volání o pomoc pomocí SMS pro zdravotně postižené osoby. Tyto osoby musí registrovat svoje telefonní číslo na stránkách SOS Alarm pro využívání této služby a zrychlení odbavení této zprávy. Na operačním centru je také zřízeno zázemí pro velitele, kteří mohou dále pomoci koordinovat jednotky při mimořádné události či poskytovat rady a doporučení veliteli zásahu na místě [4]. Struktura velení a informační podpora na místě zásahu Velení na místě události je rozděleno do dvou resp. tří fází. V případě mimořádné události menšího rozsahu, kde je využito jedné jednotky, velí na místě zásahu velitel družstva. Tento velitel může velet maximálně dvěma jednotkám na místě mimořádné události. Velitelé družstev nikdy nevelí nikomu jinému než svým jednotkám. V případě větších mimořádných událostí, kde je nutná koordinace více jak dvou jednotek, velí u zásahu příslušník v Česku známý jako řídící důstojník. Tento příslušník musí mít vysokoškolské vzdělání jako požární technik a musí absolvovat speciální kurzy pro velení u zásahu. Informační podpora u zásahu Hlavním nástrojem velitele zásahu při mimořádných událostech je především vysílačka a tablet umístěný ve vozidle. Velitelé disponují dvě vysílačkami, jednou pro koordinaci s operačním centrem a druhou pro koordinaci zasahujících hasičů. Dále má ve vybavení dva mobilní telefony, tablet s internetem umístěným ve vozidle. Příruční vysílačky V rámci komunikace bezpečnostních a záchranných složek je využíváno digitální sítě Rakel. Tuto síť spravuje MSB. V rámci této sítě je zajištěn datový přenos mezi stanicemi. Tablet Zajímavostí oproti České republice je využívání tabletů ve vozidle na pozici velitele i strojníka, dále bývá i zavedena obrazovka pro hasiče sedící v zadní části vozidla pro zlepšení a zrychlení informovanosti zasahujících hasičů. V případě vyhlášení poplachu jsou zaslány z operačního centra GPS souřadnice do navigace tabletu. Na tabletu je zmapována aktuální pozice, odběrná místa či místní specifická nebezpečí, na která by si měli brát zasahující hasiči zřetel. Tyto informace si zpracovávají samotní příslušníci. Stejně tak pro každé budovy se specifickým nebezpečí si 243


zpracovávají dokumentace zdolávání požáru, kde si zaznamenávají pro sebe nezbytné informace pro zásah. Tyto informace mají uloženy v tabletu a jsou schopni je využívat při zásahu. V tabletu jsou uloženy taky nezbytné informace o majiteli budovy včetně mobilního telefonu, počtu osob aj. V tabletu jsou také nainstalované databáze nebezpečných látek a je neustále připojen na internet, takže velitel má tak veškerou nezbytnou informační podporu pro svou činnost. Tabletem také hlásí stavy, „na cestě na místo mimořádné události“, „na místě mimořádné události“ atd., které jsou známé v České republice.

Vysokotlaké hasicí zařízení Vzhledem k dlouhým dojezdovým časům hasiči často dojíždějí k požárům v pokročilé fázi požáru. Z tohoto důvodu využívají hašení vodní mlhou pomocí vysokotlakých zařízení v uzavřených prostorech, kde je využito minimální množství vody. K těmto účelům využívají hasícího systému Cobra nebo její levnější alternativy. Cobrou jsou hasiči schopni provrtat pomocí směsi vody a abraziva otvor do stěny a následně uhasit požár vodní mlhou [6], zatímco u její levnější alternativy je nutné nejdříve vrtací soupravou vytvořit otvor do stěny a následně vložit do otvoru vysokotlakou proudnici. Speciální technika Vzhledem ke specifickým podmínkám Švédska, jakými jsou husté lesy, bahnitý terén či velké vodní ploch, který se stává nepřístupnějším v zimním období. Z tohoto důvodu jsou požární stanice vybaveny speciálním vybavením pro operování v těchto podmínkách. Mezi nejzajímavější patří čtyřkolky s přívěsnou požární stříkačkou, vznášedlo či požární lodě. Seznam literatury [1]

MSB [online]. [2013] [cit. 2013-08-9]. Dostupné z: http:// www.msb.se/.

[2]

The Swedish Rescue Services in Figures [online]. 2008 [cit. 2013-08-12]. ISBN 978-91-7383-076-8. Dostupné z: https://www.msb.se/RibData/Filer/pdf/25586.pdf.

[3]

Health care: Equal access - key to keeping Sweden healthy. SWEDEN.SE [online]. 2012 [cit. 2013-08-12]. Dostupné z: http://www.sweden.se/eng/Home/Society/Health-care/Facts/ Health-care-in-Sweden/.

[4]

SOS ALARM. SOS Alarm [online]. 2012 [cit. 2013-08-12]. Dostupné z: http://www.sosalarm.se/.

[5]

Presentation MSB Swedish Civil Contingencies Agency. Karlstad, 2009.

[6]

Coldcutsystems [online]. [2013] [cit. 2013-08-10]. Dostupné z: http://www.coldcutsystems.com/.

Obr. 4 Zázemí pozice velitele ve vozidle Vybavení jednotek požární ochrany Technické prostředky Umístění techniky ve vozidlech, především v cisternových automobilových stříkačkách bylo rozdílné podle krajů, nejčastější však bylo rozdělení vozidla na dvě poloviny dle taktického využití, kde na jedné polovině vozidla bylo umístěno vybavení pro dopravní nehody, tedy především hydraulické vyprošťovací zařízení, hasicí přístroje, rozpěry, aj. V druhé polovině vozidla bylo umístěno vybavení pro likvidaci požárů, tedy ovládání čerpadla vozidla, hadice, beranidlo a jiné vybavení pro otevírání domů.

Obr. 5 Rozložení techniky ve vozidle

244



Výsledky zkoušek ETICS podle ČSN ISO 13785-1 ve srovnání s výsledky dosaženými za odlišných požárních situací Results of ETICS Tests to ČSN ISO 13785-1 Compared to Test Results Achieved at Different Fire Situations Ing. Miroslav Smolka Asociace výrobců minerální izolace Zelený pruh 1560/99, 140 02 Praha [email protected] Abstrakt Příspěvek obsahuje přehled výsledků požárních zkoušek ETICS podle ČSN ISO 13785-1, BS 8414-1 a DIN E 410220 provedených na několika typických skladbách kontaktních zateplovacích systémů (ETICS). Výsledky potvrzují, že stejné systémy ETICS vykazují rozdílné chování při použití různých výkonů zdroje plamene; a novým poznatkem je to, že chování hořlavého systému ETICS obsahujícího požární bariéry není pouze funkcí rozměrů a polohy požárních bariér, ale je závislé na mnoha dalších parametrech systému. Klíčová slova Fire testing, ETICS, ISO 13785, BS 8414, DIN E 4102-20. Abstrakt The paper presents a review of fire test results to ČSN ISO 13785-1, BS 8414-1, and DIN E 4102-20 performed on several typical kits of rendered facade insulating systems (ETICS). The results confirm that identical ETICS systems provide different behaviour when different levels of flame sources are used; there is a new knowledge gained, confirming that the performance of a combustible ETICS systém containing fire barriers is not just a function of dimensions and the position of the barriers, but depends on many other systém parameters as well. Key words Požární zkouška, ETICS, ISO 13785, BS 8414, DIN E 4102-20. Úvod ISO 13785-1 (9) byla převzata do soustavy ČSN jako součást aktualizovaných požadavků na zabránění šíření požáru po obvodových stěnách budov v roce 2009 (8). Její použití pro ETICS bylo stanoveno jako alternativa zabudování požárních bariér z nehořlavé tepelné izolace výšky 500 mm do zateplovacího systému zhotoveného na bázi hořlavých tepelně izolačních výrobků. Použití této metody a kritérií uvedených v národní příloze normy se na základě ČSN 73 0810 (11) považuje za dostačující na prokázání zabránění vertikálního šíření požáru vně budovy. Informace o tom, jak se výsledky zkoušek podle této metodiky shodují s výsledky zkoušek identických vzorků podle zahraničních zkušebních metod reprezentujících podobné požární scénáře s odlišným výkonem normového požáru a/anebo odlišnými rozměry zkušebních vzorků, nebyly dosud známé. Asociace výrobců minerální izolace se proto rozhodla zapojit do mezinárodního výzkumného projektu (3) za účelem získání těchto poznatků. Výsledkem byl přehled výsledků a poznatky o chování identických systémů ETICS zkoušených podle ČSN ISO 13785-1 (8), BS 8414-1 (4) a DIN E 4102-20 (5), zatížených zdrojem plamene s výkonem od 100 kW do 3 MW. Kromě vyhodnocení zkoušek podle uvedených zkušebních metod přinesl tento výzkumný projekt rovněž cenné poznatky o chování požárních bariér z minerální vlny v systémech ETICS v interakci s ostatními komponenty systému (1). Ostrava 4. - 5. září 2013

Obr. 1 Kromě namáhání ostění bylo při větších požárních zkouškách ETICS pozorováno porušení krycích vrstev ve výšce cca 1 m nad nadpražím. Nahoře: BS 8414-1 (4). Dole: Koncept DIN 4102-20 (5). Autor: M. Smolka Rozsah použití požárních bariér Přerušení souvislé vrstvy hořlavé tepelně izolační výplně kontaktního zateplovacího systému (ETICS) pásy z nehořlavé tepelné izolace je řešení známé ze zahraničních předpisů. Požadavky na tyto tzv. požární bariéry se v jednotlivých zemích značně liší. U nás je známé řešení z Německa (2), kde se na budovy střední výšky (7 - 22 m) aplikují tyto bariéry šířky 200 mm. Různé požadavky souvisí s rozdílnými velkorozměrovými zkouškami zavedenými v těchto zemích. Požární bariéry jsou vesměs předepsány jako standardní detail, a výrobci mají možnost použít zkoušky větších rozměrů na prokázání toho, že jimi navržené alternatívní detaily splňují stejnou úroveň bezpečnosti. Předpokládá se tedy, že normativně předepsané detaily budou korespondovat s výsledky zkušební metody ETICS používané v dané zemi.

245


Dalším aspektem požárních bariér je rozsah jejich aplikace. Například v Německu se tyto bariéry aplikují na budovách výšky 7 m až 22 m (2), jako řešení do jisté míry snižující riziko šíření požáru po vnějším povrchu těchto budov. Tato výšková úroveň se obecně považuje za limit, kdy je ještě možná evakuace zvenčí. Přitom platí, že pro vyšší budovy se v Německu požaduje nehořlavá konstrukce obvodových stěn, požaduje se tedy vyloučení jakéhokoli možného příspěvku povrchových vrstev obvodové stěny k šíření požáru vně budovy, a to po celé její výšce (2). Zkušební metody Podrobný přehled zkušebních metod použitých v rámci projektu je uveden v (1). Vybrané systémy ETICS obsahující požární bariéry z minerální vlny v několika variantách byly odzkoušeny podle BS 8414-1 (4), DIN E 4102-20 (5) a ČSN ISO 13785-1 (8). Informativně byly provedeny zkoušky podle EN 13823 (6) a EN ISO 11925-2 (7), tyto výsledky však nebyly použity pro klasifikaci z důvodu nedostatečného počtu zkušebních vzorků (pouze po jednom vzorku pro každou zkoušku). Naměřené indikativní výsledky však poukazují na to, že třídy reakce na oheň použitých vzorků by se pravděpodobně nelišily od hodnot typických pro tyto systémy, tedy B podle EN 13501-1 (12). Vzorky nebyly zkoušeny podle ISO 13785-2 (10), tato norma je však součástí zprávy. Tato norma byla použita pro zkoušení ETICS v ČR pouze jednou (13). Tab. 1 Přehled velikostí zkušebních vzorků u zkoušek středního a velkého rozsahu Přehled velikostí zkušebních vzorků u zkoušek středního a velkého rozsahu a výkon zdroje plamene

Obr. 2 Vzorek po zkoušce podle DIN E 4102-20 (5). Po odstranění krycích vrstev je patrna absence tepelného izolantu mezi požárními bariérami, s výškovou roztečí 3 m. Autor: M. Smolka

norma

min. výška vzorku [m]

min. šířka hlavního křídla [m]

min. šířka vedlejšího křídla [m]

výkon zdroje plamene [kW]

BS 8414-1 a 2 (4)

8

2,6

1,5

3 000

koncept DIN 4102-20 (5)

5,5

2,0 1,82)

1,4 1,22)

300

ČSN ISO 13785-1 (8)

2,4

1,2

0,6

100/503)

ISO 13785-2 (10)

5,7

3

1,2

neuveden

1)

1)

1)

pokud je užit plynový hořák;

2)

pokud je užita dřevěná hranice;

3)

100 kW pro vnitřní požár, 50 kW pro vnější požár.

Tab. 2 Rámcový přehled výsledků zkoušek středního a velkého rozsahu Poloha požární bariéry, omítka

ČSN ISO 13785-1 (8)

DIN E 410220 (5)

BS 8414-1 (4)

3 m-2 m nad nadpražím, anorganická

Nezkoušeno

Prošel

Prošel

3 m-2 m nad nadpražím, organická

Neprošel

Neprošel

Neprošel

Nezkoušeno

Nezkoušeno

Nezkoušeno

Prošel*

Prošel

Neprošel**

na nadpraží, anorganická na nadpraží, organická *

Zkoušeno se simulací nadpraží i bez něj;

**

Obr. 3 Zkouška podle konceptu DIN 4102-20 (5). Vzorek ETICS s požární bariérou výšky 200 mm na nadpraží. Autor: M. Smolka 246

Zkoušeno s požární bariérou výšky 200 mm i 500 mm.

Zkoušeny byly systémy ETICS s organickou a anorganickou omítkou známého výrobce, jednalo se tedy o typické představitele systémů, jak je známe i z našich podmínek. Do hořlavé tepelné izolace byly aplikovány požární bariéry z minerální vlny ve výšce Ostrava 4. - 5. září 2013


200 mm (v jednom případě 500 mm). Tloušťka izolantu byla zvolena 200 mm, v několika případech 300 mm. Výsledky zkoušek Výsledky zkoušek provedených v rámci projektu již byly publikovány včetně podrobných informací o naměřených datech a kritériích (1). Tabulka 1 uvádí rámcový přehled výsledků podle kritérií dané zkušební metody, resp. jiných předpisů země, kde se tato metoda používá.

Dosažené výsledky naznačují, že úspěšný výsledek velkorozměrové zkoušky na šíření požáru po obvodové stěně lze jen stěží předpokládat. Jsou-li použity požární bariéry z minerální vlny na přerušení souvislé vrstvy hořlavé tepelné izolace, jejich účinek je pozitivní, avšak závislost výsledku na rozměrech požární bariéry a jejím umístění není jednoznačná. Svou roli tady hraje i mnoho jiných parametrů, zejména typ použitého omítkového systému. Závěr O správnosti zavedení požadavku na aplikaci požárních bariér v systémech ETICS, jako i na zavedení reprezentativnější zkušební metody než je systém reakce na oheň pro tuto aplikaci, není pochyb. Zkušenosti s normou ČSN ISO 13785-1 (8) však nasvědčují tomu, že schválená alternatívní řešení mohou být velice vzdálená původnímu normativnímu požadavku na aplikaci požárních bariér z nehořlavé tepelné izolace výšky 500 mm. Chování takto ověřených detailů nadpraží ETICS při větším požáru není známo. Účelem zkoušky ISO 13785-1 jako předběžné ověřovací metodiky k ISO 13785-2 je pouze ověření toho, má-li význam zkoušet danou konstrukci podle ISO 13785-2; úspěšný výsledek této tzv. screeningové zkoušky není zárukou toho, že konstrukce vyhoví průkazné zkoušce podle ISO 13785-2 v reálném měřítku.

Obr. 5 Zkouška podle BS 8414-1 (4). Vzorek ETICS s požární bariérou výšky 200 mm na nadpraží. Autor: M. Smolka Obr. 4 Zkouška podle ČSN ISO 13785-1 (8). Vzorek ETICS s požární bariérou výšky 200 mm na nadpraží. Autor: M. Smolka Tab. 3 Souhrn výsledků zkoušek podle ČSN ISO 13785-1 (8) podle (1) Číslo vzorku

01

02

03

tloušťka EPS [mm]

200

200

200

výšková pozice požární bariéry [mm]

0

0

2000

200

200

200

A/N/A

A/N/A

A/N/A

typ omítky

org., tl. 3,3 - 6,1 mm

org., tl. 3,9 5,3 mm

org., tl. 3,9 4,9 mm

poznámka

vzorek předsazen nad zdroj plamene (simulace nadpraží)

bez předsazení

bez předsazení

nejvyšší průměrná teplota [°C] ve v. 0,5 m - na povrchu

345,6 (9 min)

286,4 (13 min)

411,9 (15 min)

nejvyšší průměrná teplota [°C] ve v. 0,5 m - uvnitř vzorku

185,2 (14 min)

197,5 (14 min)

297,7 (16 min)

prošel

prošel

neprošel

výška požární bariéry [mm] lepicí stěrka/kotvy/ perlinka

výsledek zkoušky


Nejjednoznačnost výsledků různých zkoušek na hořlavých nebo smíšených systémech ETICS je dalším důvodem pro existenci požadavku na nehořlavou konstrukci obvodových stěn u kritických aplikací, jakými jsou výškové budovy, nebo například budovy sociálních služeb a zdravotnická zařízení. Není rovněž známo, jaký dopad na výsledky zkoušek by měly jiné vlivy, jako například různé povětrnostní podmínky nebo odchylky od technologického postupu při aplikaci ETICS. Literatura [1]

Hejtmánek, P.; Smolka, M.: Funkce požárních bariér v kontaktních zateplovacích systémech (ETICS) při různých výkonech normového požáru. [Online] leden 2013. http:// www.mineralniizolace.cz/funkce-pozarnich-barier-vkontaktnich-zateplovacich-systemech-etics-pri-ruznychvykonech-normoveho-pozaru-1357750316.html.

[2]

Kotthoff, I.; Fouad, N.: Technische Systeminfo 6: WDVSysteme zum Thema Brandschutz. Heizkosten-einsparen. [Online] říjen 2009. http://www.heizkosten-einsparen. de/content/application/database/aktuelles/2/6/26/wdvsts6-090922-1.pdf.

[3]

BRE Global. A comparison of BS 8414-1 & 2, draft DIN 4102-20, ISO 13785-1 & 2, EN 13823 and EN ISO 119252. [Online] 28. 6 2012. http://www.eurima.org/uploads/ ModuleXtender/Publications/92/2012-07-02_BRE_Report_ Final_275194_issue_2.pdf. 247


[4]

BS 8414-1 - Fire Performance of external cladding systems - Part 1: Test method for non-loadbearing external cladding systems applied to the face of the building. 2002.

[5]

DIN 4102-20 (Entwurf) - Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen, Teil 20: Besonderer Nachweis für das Brandverhalten von Außenwandbekleidungen. koncept z 9/2009.

[6]

ČSN EN 13823 - Reakce na oheň stavebních výrobků stavební výrobky mimo podlahoviny vystavené požáru samostatně hořícím plamenem. Praha: ÚNMZ, 2010.

[7]

ČSN EN ISO 11925-2 - Zkoušení reakce na oheň - Zápalnost stavebních výrobků vystavených přímému působení plamene - Část 2: Zkouška malým zdrojem plamene. Praha: ÚNMZ, 2010.

[8]

ČSN ISO 13785-1 - Zkoušky reakce na oheň pro fasády - Část 1: Zkouška středního rozměru. Praha: ÚNMZ, 2002.

[9]

ISO 13785-1 - Reaction to fire tests for facades - Part 1: Intermediate-scale test. 2002.

[10] ISO 13785-2 - Reaction to fire tests for facades - Part 2: Large-scale test. [11] ČSN 73 0810 - Požární bezpečnost staveb - Společná ustanovení. Praha: ÚNMZ, 2013. [12] ČSN EN 13501-1 - Požární klasifikace stavebních výrobků a konstrukcí staveb - Část 1: Klasifikace podle výsledků zkoušek reakce na oheň. Praha: ÚNMZ, 2010. [13] Pavus, a.s. Protokol o zkoušce reakce na oheň. Stavební výrobek roku. [Online] 30. 11 2011. http://www.stavebnivyrobekroku. cz/db_binary_file/other/568.

Publikace z edice SPBI SPEKTRUM EDICE SPBI SPEKTRUM

43.

SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ

JIěÍ MATOUŠEK PETR LINHART

CBRN CHEMICKÉ ZBRANċ

CBRN - chemické zbraně Jiří Matoušek, Petr Linhart Kniha pojednává o vývoji a základních vlastnostech chemických zbraní a o jejich hlavní složce - otravných látkách. Přináší detailní moderní informace o zneschopňujících, dráždivých, dusivých, obecně jedovatých, zpuchýřujících a nervově paralytických látkách. Charakterizuje hlavní formy a metody chemického terorismu. Ukazuje snahy o zákaz chemických zbraní, mj. úlohu Ženevského protokolu (1925) a seznamuje s Úmluvou o zákazu vývoje, výroby, hromadění a použití chemických zbraní a o jejich zničení (1993) a s jejím plněním.

ISBN 80-86634-71-X. Rok vydání 2005.

cena 140 Kč

CBRN - Biologické zbraně EDICE SPBI SPEKTRUM

49.


JIěÍ MATOUŠEK JAROSLAV BENEDÍK PETR LINHART

CBRN BIOLOGICKÉ ZBRANċ

Jiří Matoušek, Jaroslav Benedík, Petr Linhart Kniha pojednává o vývoji a základních vlastnostech biologických zbraní a jejich hlavní složce - biologických agens. Přináší detailní moderní informace o vojensky významných baktériích, virech, rickettsiích, houbách a toxinech a o principech technické a zdravotnické ochrany. Charakterizuje hlavní formy a metody biologického terorismu. Ukazuje snahy o zákaz biologických zbraní, mj. úlohu Ženevského protokolu (1925) a seznamuje s Úmluvou o zákazu výboje, výroby a hromadění bakteriologických (biologických) a toxinových zbraní a o jejich zničení (1972) a s jejím plněním.

ISBN 978-80-7385-003-6. Rok vydání 2007.

cena 170 Kč

Knihy lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970

248



Serial Arson - Study of a Phenomenon Sfw (FH) Frank D. Stolt, MSc, MSc, MA, MIFireE, CFEI, CFII Expert Witness of Court of Fire and Explosion Investigation Associate lecturer at police colleges and academies in Germany Austria and Luxembourg Enzianstrasse 43a, 68309 Mannheim, Germany [email protected] Abstract This paper is the summary of a seminar module in the advanced training course of the certified fire investigation programme at the Rheinland Pfalz Police College, Vocational College for Public Administration Schleswig-Holstein, Police Academy BadenWürttemberg Department and the École de Police Grand Ducale Luxembourg. There are not always large fires down. But small fires can in just a few moments to be a big fire or a house fire. This fire will bring residents and also the fire and rescue forces in danger. That arson are criminal and not a harmless crime. The motives of the arsonist are puzzling. Some “want” to set fires (Type 1), while others “have” to (Type 2). It has emerged, for example, that by far the most common cause of serial arson attacks (Type 1) committed for an extrinsic purpose (function-oriented) are problems in the private, interpersonal sphere. Key words Arson, fire investigation, serial arsonist, offender profile, vandalism, excitement, revenge, extremist. Introduction Particular care and thoroughness are needed when investigating serial arsons. The frequency of the offences and the danger to the public always awaken fear and great concern in the urban and rural areas affected. The German media is quick to speak about “fire devil” arsonists. The subjective feeling of safety in large sections of the immediately affected population decreases considerably when an arsonist is on the loose. Unfortunately, a fully usable definition of serial arson cannot be found in specialist literature on psychology, sociology, criminology and criminalistics in the German-speaking world. On the other hand, there are many findings concerning a possible “offender profile”. Serial arsonists tend to be male and act alone. They show a general preference for the same or similar targets, most of which are unlit, such as litter bins, waste containers, motor vehicles, unlocked buildings, wooded areas etc. It is only in rare cases that a serial arsonist changes their preferred targets during a prolonged arson series. Any inhibitions that the offender may have at the time of their first fire are shed very quickly after their first successful arson. Serial arsonists rarely use accelerants such as petrol, diesel etc. Serial arsonists who are active in the evening hours before or after the onset of darkness are frequently youths (german law: aged between 14 and 18). Young adults (german law: aged between 18 and 21) tend to make use of darkness having fallen, while adults typically only carry out attacks in the late night or early morning hours. Serial arsonists are mainly local offenders. Phenomenon The size of the fires ignited varies. Yet even fires intended to be small, such as the igniting of a waste-paper bin, a curtain in a changing cubicle or a product display, can become a large fire within seconds and set a whole department store on fire, putting the lives of staff and shoppers in danger. For that reason arsons are felonies, rather than misdemeanours. For example, somebody who sets a display stand alight, generally does not have to reckon with a large fire. The offender “only” commits property damage (Section 303 of the German Ostrava 4. - 5. září 2013

Criminal Code - objective elements of the case include property damage not caused by negligence, offence which may only be prosecuted upon complaint by the victim).1 If, however, the fire spreads and the container fire spreads to a building, then the offender may be charged with serious arson (Section 306a of the German Criminal Code) or even arson resulting in death (Section 306c).2 Most serial arsonists do not possess the necessary background knowledge of combustion theory to be able to anticipate the potentially devastating consequences of their deeds. Serial arson has become an increasingly serious problem in developed industrial countries in recent years. Barely a week passes without reports of arson series in the media. News of serial arsons catches one’s attention time and time again.3 The motive is often unclear. What drives such offenders? There is barely another crime where so many motives can come into consideration, including those that concern the psyche. The frequency of the offences and the danger to the public always awaken great concern in the population. The German media is quick to speak about “fire devil” arsonists. For that reason, particular care and thoroughness are needed when investigating serial arsons. Establishing precisely and thoroughly the source of the fire and its cause is crucial. Serial arson attacks are generally very difficult to solve because most of the time, the arsonist operates alone and does not have any accomplices, and as such there are no other persons with knowledge of the crime.4 For that reason, such investigations can also be very time-consuming. Extensive investigation and identification of the cause and spread of the fire are essential in order to solve cases of serial arson. During the investigation it is important to obtain information that is as accurate as possible in order to provide a basis for comparison with a single arson attack or to enable the case to be identified as one in a series of arson attacks. There is a particular risk in assigning fires to a series if the cause of the fire (ignition source) has not been conclusively established during the fire investigation. That is all the more so if an attempt is made to construct a case against the offender using fires that have not been fully clarified. In other words, only those fires should be identified as belonging to a series where no doubts arise based on the time of the offence, the execution of the offence, the use of certain devices, the choice of target and point of attack on the target. For that reason, uniform standards are required for investigative work at the scene of the fire. The basic question needs to be asked: What is a serial arson? Herein lies one of the problems. Closer study of this issue reveals that there is no fully usable definition of the term in specialist literature on criminology in the German-speaking world.5 Serial arsonists are recidivists who commit several arson attacks during a limited period of time. “Serial arson is an offense committed by firesetters who set three or more fires with a significant cooling off period between the fires.”6 Serial arsonists differ from occasional offenders by the particularly high social threat, whereby arsons are in any case classified as felonies because of the danger to the public.7 A sudden increase in arson cases without looting attracts the attention of researchers. Attempts were repeatedly made to develop a definition 1

2

3

4 5 6 7

Under German law. This article as a whole is based on German law. However, with regard to arson, German law and Austrian law are broadly comparable. Sections 306 ff. and 308 of the German Criminal Code deal with fire offences. “Neuer verdacht gegen Feuerteufel”, in Kölner Stadtanzeiger, 05. 08. 2012. Siehe Bondü, R. (2006). Siehe Jäkel, H.; Wirth, I. (2007), P. 660 ff. Douglas, J.E.; Burgess, A.w. et al. (1992). Zieger, M (2008). 249


or explanation for “motiveless” i.e. non-militant firesetting and serial arsons. The focus of those attempts at explanation was on the “how” and “why” of “motiveless” firesetting. However, in the practical work of the police and judiciary regarding arson cases, there is still considerable need for elucidation as to arson motives. It is precisely such practical police work that requires scientific attention and terminological clarity. The official WHO definition of pyromania (“arson attacks without a motive”) remains contested.8 A majority of serial arsonists do not fulfil the clinical criteria of pyromania. However, 90 % of arsonists display some form of mental disorder. Of those mental disorders, 36 % may be classified under the schizophrenia spectrum. Pathological firesetting or pyromania is one of the most striking psychological disorders, and also one with the most far-reaching consequences. Unfortunately, in the case of firesetting that is genuinely pathological there is little fully established knowledge about offenders, their characters, background and motives. For that reason, replacement of the term pyromania with non-extrinsically motivated firesetting should be considered.9 A US study distinguishes between six motive groups: vandalism, attention seeking, revenge, crime concealment, profit and extremism. From investigations carried out by FBI profilers into serial killers in the USA, it is known that there is an association between adolescent arsons and later murders in the case of sexually motivated serial killers. The so-called “homicidal triad” (Macdonald triad) consists of bedwetting late into childhood, animal cruelty and firesetting.10

between single, double and triple arson attacks, as well as mass, spree arsons and serial arsons. In analogy of the criteria for determining and to the classification by arson type, the number of fires set, the number of separate events occurring, the number of sites or locations involved, and whether or not there was an emotional cooling off period between the fires are given as way in of arson.11 Offender profiles Four out of ten offenders have a previous criminal record. Almost half live with their family, with most being unmarried (or divorced shortly before). Two-thirds of the fire targets are buildings with no direct connection to the offender, with the remainder divided between the offender's own residence and workplace (although half of arsonists are no longer working at the time of the offence). The average age of offending is relatively low, with arsons generally being committed in the first decades of life. The majority of arsonists come from the countryside. Two-thirds set fires at nights (more commonly adults), while a quarter does so during the day (more commonly youths). The allegedly high proportion of sexually motivated arsonists features particularly prominently in German-language psychiatry because of the influence of Sigmund Freud. There can be individual cases of sexually motivated arson, but sexual gratification is not a statistically relevant motive, at least in the case of those pyromaniacs about whom there are records. Some “want” to set fires (Type 1), while others “have” to (Type 2). It has emerged, for example, that by far the most common cause of serial arson attacks (Type 1) committed for an extrinsic purpose (function-oriented) are problems in the private, interpersonal sphere.

Image 1 Vandalism In Germany two of the best known serial murderers were also firesetters. The Swabian village teacher Ernst August Wagner murdered 13 people in a killing spree before the First World War and set four fires. The serial killer Peter Kürten was found guilty of 18 murders and 31 arsons and was executed in 1931. He murdered and set fires for sexual gratification. In this context, German researchers have identified three groups: offences without rational motives, rational motives and urge for social recognition, and a mixture of the two. Based on the results of their fellow American colleagues, in recent years the experts of the National Center for the Analysis of Violent Crime (NCAVC) at the Federal Bureau of Investigation Academy in Quantico, Virginia have carried out in-depth research into the phenomenon of “serial arsonists”. They found it necessary to provide clear definitions of terminology to facilitate understanding of the findings and conclusions of their research. Arsons were classified according to the type and style. A distinction was made, according to the behaviour of arsonists, 8 9 10

WHO-ICD 10. Dreßling, H.; Foerste, K. (eds) (2008). US profilers have identified an association between serial killing and juvenile arson. Serial killers typically already have criminal experience of arson or animal torture. (Rider, A.O.).

250

Image 2 Extremism Crimes of passion, based on revenge, envy, disappointment or jealousy, are high on the list of motives. The “function-oriented” serial arsonist (Type 1) acts aggressively and wants to vent their rage and disappointments (rational). The fire-obsessed serial arsonist (Type 2), on the other hand, acts quasi unintentionally (irrational). According to experts, such offenders take pleasure in fire as though it were a work of art. They are driven by an undetermined feeling of pleasure. For them it is about the power of fire, the crackling, darting and whipping of the flames. The second type acts from a “compulsive, irrational satisfaction of their needs”.12 They are “fire-obsessed” and often remain at the site of the fire (strategy: it has proven worthwhile to compare photographs of curious bystanders at the various fire scenes). They are primarily interested in the spectacle of the flames; their focus is on the fire itself and they also watch fires that they have not set. Achieving 11

12

Geller, J.L. (1992) Arson in review, p. 623 - 645 and Ritchie, E.C.; Huff, T.G. (1999) p. 733-740. Sieber, G. 2006 und 2007. Ostrava 4. - 5. září 2013


a great effect with the smallest effort, the striking of a match - the thought is seductive, especially for people suffering from extreme inferiority complexes. Arsonists experience a feeling of their own greatness, when the small flame that they have lit is transformed into an impressive fire that endangers others. The offender takes pleasure in their work as a staging of their own importance.13 Since that high is extinguished with the last embers, such people often become serial offenders. That is where the series becomes a spiral downwards (vicious circle). The spiral downwards results from the offender “not being able to stop”. If serial arsonists are identified and punished, there is a high likelihood that they will stop setting fires. The reoffending rate for serial arsonists is 4 %. That is far below the reoffending rate for those convicted of battery or robbery. In the case of mentally ill firesetters, the rate is 11 percent. Offenders repeatedly set fires in their close environment (local offenders). That “local area” can even be in a block of flats where the arsonist themselves has a flat. Subjective investigations to identify a suspect in cases of wilful firesetting are focused on whether it may be assumed that the offender’s own property or property unrelated to the offender was set alight as a single arson or as one in a series of arsons. In general, serial firesetters prefer the same or similar targets (e.g. waste containers, rubbish bins, doormats, detached buildings, barns, hay huts, motor vehicles, wooded areas, caravans). In rare cases the offender changes the type of target during a persistent series (strategy: unlike in the case of other serial offenders, there may be no changes in terms of victim/offender risk or there may be atypical changes). Generally the time of the arson attacks remains the same (e.g. dusk, night time, at certain hours, moonlit, rainy days). A further difficulty in solving serial arsons is posed if the serial arsonist only rarely offends at long intervals or if the scenes of the fires are spread out over a wide area. Often the existence of fire marks and the use of state-of-the-art technical equipment make it relatively straightforward to discover the causes of the fire and to identify technical failings or human error as the cause of the fire. Far more difficult, however, is to identify the offender in the case of known arson, because witnesses to arsons are extremely rare and it is uncommon for identifying evidence to be left behind at the scene of the fire. It is therefore important that the police, in addition to using good technical equipment, also uses experienced officials with good criminological intuition when investigating arson cases. For precisely in the case of arson series, the criminological evaluation of the standard operational method of the perpetrator, the modus operandi, plays a significant role.14 However, the modus operandi as a constant is not sufficient grounds in itself for assigning individual offences to a series. For that, it is crucial that the constant features convey sufficiently reliable information for a fire series to be identified. That is why in addition to the “modus operandi”, there are additional criteria which enable individual cases to be compared and for a fire series to be identified through analysis. “The manner in which an arsonist sets his fires, including location(s) chosen, the technique of ignition, configuration of trailers or other devices to speed fire spread, type or accelerant used (or lack thereof), the way accelerant is applied, and behaviours surrounding the fire setting (property removal, time, geography, etc.). The modus operandi is often called the ‘signature’, meaning that it is unique to that arsonist. Also known as method of operation. Comparing the modus operandi of how different fires were set can identify whether multiple fires are the work of the same arsonist.”15 13

14 15

Douglas, J.E.; Ressler R.K. et al 1986 and Ressler, R.K.; Burgess et al. 1988. Füllgrabe, U.: 1993a und 1993b. Icove, D.J.; Schroeder, J.D. et al.(1979); Icove, D.J. (1979); Icove, D.J.; Estepp, M.H. (1987: Icove, D.J.; Horbert, P.R. (1990); Icove, D.J.; Gilman, R. (1989).


The following features in particular can make up the “signature” of the serial arsonist. It should be noted that only precise observation of the individual elements of the method of operation provides a meaningful basis for comparison. Arsonists hope that the fire will erase their traces. However, with each fire they leave new clues and a pattern develops. In this respect, it is particularly important to make the relationship of the arsonist to fire and their individual previous experiences with fire (fire-specific learning history) a component of the investigation. One offender, for example, hit on the idea of igniting cars with non-locked petrol caps by placing petrol-soaked rags in the tanks for emotional release after having a watched a video of exploding cars.16 Arsons can be committed by spontaneous firesetting, delayed firesetting and manipulated firesetting. There are many possibilities for recognising the signature of the arsonist based on the imagination of the offender, their technical knowledge and their manual skills. However, the possibility of changes in the entire modus operandi or certain aspects of the offence must always be taken into account. Such noteworthy changes to the modus operandi can occur based on the adaption of the method to the actual conditions at the scene of fire and personal changes, Changes are especially likely in the case of prolonged arson series (e.g. learning effect). It should not be forgotten that firesetting is an easy and cowardly act! It requires neither special knowledge, nor great preparations. Some 75 % of arsons are crimes of opportunity. The perpetrator only has inhibitions when it comes to their first fire. After their first successful fire, such inhibitions are quickly shed. Of 870 fires, 740 were ignited using unsophisticated methods, namely matches or cigarette lighters. The greatest effect is achieved with minimal effort, just the striking of a match or the flick of a lighter. Accelerants were only used in 130 cases. Criminal resolve was relatively low in these cases. In many cases the arsonists almost felt invited to carry out their deed.17 We can speak of spontaneous firesetting if combustible material at the site of the fire is wilfully set alight without preparations and the perpetrator leaves the scene quickly to avoid being detected. A time-delay device can be made simply without great technical effort using one or several candles. Electrical or chemical ignition devices can also be used to cause fires with a time lag. The aim of delayed firesetting is to allow the offender to get away from the scene, after having set things up, so that they have an alibi for the time of the delayed fire. Indeed, the firesetter can even appear as a witness and claim to have noticed technical shortcomings that could have led to the fire. Manipulated firesetting can look like either spontaneous or delayed firesetting and therefore poses a particular challenge to fire investigators. The ignition devices and ignition-delay devices used in serial arsons can be classified as mechanical, electrical or chemical. During the investigative work, crime mapping can be used to record arson cases cartographically. That enables serial arsons to be visualised, so that police resources can be allocated appropriately. The identity of the offender is secondary in that process. Unfortunately, it is still the case that the units of criminal investigation departments specialising in fire offences are not notified of a majority of firefighting operations. The reasons are very varied. For example, small incipient fires which are extinguished by residents or fire fighters are generally not reported to the criminal investigation department or are only recorded as an activity when reported by the uniformed police. As a result, series can only be 16 17

Jordan, U. (1996). According to a statistical evaluation by the property insurance company „Münchener Rückversicherungs-Gesellschaft (1982); Münchener Rückversicherungs-Gesellschaft (1987): Anatomie eines Risikofaktors, München. 251


observed through crime mapping and be submitted to geographical profiling at a relatively late stage. For that reason, it is important that the documents of the fire services and police control centres relating to firefighting operations always be included in the creation and evaluation of the crime map. The three specialist units dealing with fire offences at the Berlin Federal Office of Criminal Investigation receive a daily report about all “fires”. The relevant fire locations are visualised, and in the way incipient possible arson series can be recognised at an early stage. Armed with that information, there is the possibility for the officials to determine the probable area where the arsonist is residing, based on the arrangement of the fire locations, because there is normally a certain relationship between the fire locations and where the serial arsonist lives (local offender). Based on crime mapping and a database containing records of previously convicted arsonists, the officials can quickly get an overview of previously convicted arsonists living in the given area by searching in the registry of residents when a new incident in an arson series occurs.18 “Geographical case analysis” is also used.19 That means the evaluation of an arson series according to place, time and situation. This needs to be closely linked to operative case analysis, because geographical case analysis alone is not sufficient without behavioural evaluation. The aim of geographical case analysis is to draw conclusions about the probable area in which the offender lives. In that way the police investigations can focus primarily on that particular area. It is not uncommon for arson series to break off suddenly. Various reasons can play a part (e.g. a change of residence, move away from the area, imprisonment because of a conviction for other crimes, changes in living circumstances etc.).20 A further criminological possibility for investigating serial arsonists is use of the Arson Information and Analysis System (BIAS), a computerised database system developed by the Brandenburg Federal Office of Criminal Investigation in cooperation with several police colleges. Based on extensive empirical research into solved arson cases in Brandenburg, Sachsen-Anhalt, Sachsen and Mecklenburg-Vorpommern, an attempt was made to develop criminological, geographical and case analytical strategies providing leads to facilitate more professional and faster investigation and conviction of arson suspects. Following state-wide testing in Brandenburg, the database was made available to fire investigators in other federal states of Germany (e.g. Sachsen, Niedersachsen) as a practical aid to optimise the solving of wilful arsons.21

Image 3 Сrime mapping(BIAS) Another possibility to support investigations into serial arsons comes from the field of operative case analysis, namely the Violent Crime Linkage Analysis System (ViCLAS).22 However, serial arsons are not necessarily a main focus of operative case analysis.23 Operative case analysis aims to identify the most likely characteristics of the arsonist, which can then distinguish him from others. The main difficulties in operative case analysis are also presented by identifying an actual fire series. The reasons for that lie with the formal police and territorial jurisdictions. As with other multiple offenders, the offender’s intrinsic attitude towards the property of others, the possible confrontation with people and risks taken when committing the offence are particularly important in assessing a serial arsonist. Task force models abroad are a particular form of cooperation between fire investigators and other emergency services organisations in the investigation of fire causes. That model has been used successfully for several years in some US states when investigating arson attacks. The secret of success of this model is that police fire investigators, fire department experts and technical specialists work together under one roof. In some fire departments, insurance investigators are also members of the team. In recent years the task force model has been increasingly used in the investigation of serial arson attacks in Great Britain too. The adoption of the American task force model was encouraged by the new “Fire and Rescue Services Act 2004” in Great Britain. “The Fire and Rescue Services Act 2004 (‘the Act’) received Royal Assent on July 22nd. It replaces the Fire Services Act 1947, with a new legislative framework to ensure the Fire and Rescue Service is better able to meet the particular challenges of the 21st Century.” In this law, unlike the Fire Services Act 1947, fire fighters are given the possibility to conduct fire investigations or join forces with the police fire investigators for that purpose.24 22

18

19

20 21

Chainey, S.; Ratcliffe, J. (2005); Rossmo, D.K. (1995); Rossmo, D.K. (2000). According to the definition used by the German Federal Office of Criminal Investigation, in germany reference is made to operative case analysis rather than profiling. Such operative case analysis from the more behaviourist approach in the USA. Kästle, H. (1992). The criminological study of the research projekt laid the foundation for identfying structures of arson crime in the context of the offender and the offence which can guide the process of the investigation. The computerised BIAS (Arsonist Information and Analysis System) database system was developed as a result of this project.

252

23 24

This database system is based on findings from offender profiling and is updated with new cases on an ongoing basis. The relevant data on individual serious crimes are checked for possible linkages to series of crimes. ViCLAS was developed by the RCMP (Royal Canadian Mounted Police). The aim was to identify serial and repeat offender more quickly and with greater confidence. The system has been used since 1994 and since 1996 all cases that correspond to the ViCLAS criteria must be reportes within 30 days of the start of the investigation to the Ontario Provincial Police ViCLAS Centre. See http://www.rcmp-gric.gc.ca/html/viclas-e.htm. ViCLAS came to Europe via USA. With the establishment of the Criminal Psychology Service of the Federal Ministry ot the Interior (1993) and the introduction of the ViCLAS software (1995), Austria and Germany played a pioneering role in Europe. Musolff, C.; Hoffmann, J. (2006). The Frie and rescue Services Act 2004 - see also: The Housing Act 2004; Fire Safety; The Regulatory Reform (Fire Safety) order 2005. Ostrava 4. - 5. září 2013


Prevention efforts

Tab. 1 Overview motives arsonist2526 Motive

CRI25

R.H. Wood26

Resentment/revenge

FEMA/ USFA

FBI

X

X

X

X

Action

X

Vandalism

X

psychological problems sexual motives unknown

X

Questioning of witness and person charged An essential principle is that during questioning, even the slightest deviation, for example from the objective investigative findings at the fire scene is of particular importance. It is essential that such “untruths” be discovered and always got to the bottom of. Since the facts of the case can be variously reported in the case of fires, there is no universally applicable “system of questioning strategy” for fire offences and in particular arsons, at least not for practical use.27 For that reason the questioning of all persons who could be considered as witnesses in the broadest sense to establish the facts of the case should be recorded in writing. Every claim made during questioning should be checked with further witnesses or material evidence from the investigations at the scene of the crime. In addition, it is important to pay attention to precise times for whereabouts and activities. If differences in times occur, as is unfortunately rather often the case, these should be compared with radio or television broadcast times where applicable. It is likewise essential that investigators check time intervals and distances. In each case, it is recommended to visualise statements made using “distance-time diagrams”28, in order to establish in relation to the fire scene where certain persons could have been or whether their presence at the time of the fire starting was logical or necessary. In addition, the presence of one or several particular people at the various fire scenes is always suspicious and requires thorough investigation. During questioning, serial arsonists suspected of having committed an offence are rarely willing to make a confession because of a lack of material evidence and in particular because of later possible lawsuits against them. In this context, reference should be made to the fundamental role of the confession of the accused. That is why extreme care is necessary in the case of explanations or “memory aids”. At a later stage in the proceedings or before the court, the accused can claim to have been directly or indirectly influenced during questioning. A cardinal error that unfortunately is repeatedly made is that a confession of causing the fire is taken as fact and further investigations to substantiate that confession at the scene of the fire or comparison with objective findings at the fire scene from the investigation until that point are omitted. Later retraction of a confession or the denial of individual arsons in a series does not require particular courage. If the confession can no longer be relied on as evidence and appropriate checks have not been carried out with the material evidence of the arsons, often the retrospective procurement of evidence and therefore a conviction are no longer possible.29 25 26

27

28 29

CRI - Centrale Recherche Informatiedienst NL. R.H. Wood (1999) Arson: A Geographical, Demographic and Motivational Perspective. M.Phil. Thesis. University of Newcastle upon Tyne. Strategy: Particular care is advised in the case of mutal alibisof friends, colleagues, fellow fire fighter or other good acquaintances. It should be borne in mind that the person questioned for the purpose of checking could be the “offender” or an “accomplice”. Ackermann, R. et al. (2010); Clages, H. (1997). In terms of strategy, these observations have come full circle: great caution is necessary with regard to causes of fire that have been established beyond question or doubt.


Regrettably, reducing the number of arsons has ceased to be a major target of crime prevention in Germany since the end of the 20th century. The stepping up of cooperation between police, fire services, insurance companies and property owners in local security partnerships, especially in the USA and Great Britain, has shown that serial arsons and forms of anti-social behaviour cannot be separated from one another.30 More targeted cooperation between the criminal investigation department information centres and the fire services and other partners on a local level, for example in the form of public-private partnership models, to tackle and prevent fire offences would also be conceivable in Germany: Protection against breaking and entering is also protection against arson! In this context it should be recalled that many serial arsons are committed for vandalism as property damage. Efforts to combat serial arsons in the field of “crime prevention in urban development” unfortunately are still in their infancy. For that reason, serial arsons currently still pose a great threat. Conclusion Serial arsons are very difficult to solve because in most cases the perpetrators act alone, set the fires once darkness has fallen and rarely leave traces that lead directly to the perpetrator (dactyloscopic traces (fingerprints), biological traces (DNA)). On the other hand, presuming a fire series is identified in time, it is possible to put a stop to the arsonist’s game eventually if the investigation is conducted appropriately. The rate of serial ransom cases that are solved is comparable to that of murder and manslaughter. It is over 90 %, which means that almost all serial arsonists are convicted sooner or later. Thorough and comprehensive investigation of the fire cause and fire spread at the site of the fire are crucial when it comes to convicting serial arsonists. The investigation and conviction of serial arsonists stands and falls by the quality of the objective findings at the scene of the fire. References [1]

Ackermann, R.; Clages, H.; Roll, H. (2010): Handbuch für Kriminalistik, Kriminalistik für Praxis und Ausbildung, Stuttgart.

[2]

Chainey, S.; Ratcliff, J. (2005): GIS and Crime Mapping, Chichester.

[3]

Douglas, J.; Burgess, A.; Burgess, A. & Ressler, R. (1992): Arson. In: J. Douglas, A. Burgess, A. Burgess & R. Ressler (Ed.). Crime Classification Manual. S. 163-189. New York: Lexington.

[4]

Füllgrabe, U. (1993a): Psychologische Täterprofile (1), in: Kriminalistik 47 (5), 297-305.

[5]

Füllgrabe, U. (1993a): Psychologische Täterprofile (2), in: Kriminalistik 47 (6), 373-376.

[6]

Geller, J.L. (1992): Pathological Firesetting in Adults. International Journal of Law and Psychiatry, 15, 283-302.

[7]

Icove, D.J. & Estepp, H.M. (1987): Motive-Based Offender Profiles of Arson and Fire-Related Crimes. FBI Law Enforcement Bulletin, 56, 17-23.

[8]

Icove, D.J. and Gilman, R. (1989): „Arson reporting immunity laws.“ FBI Law Enforcement Bulletin, June, 1989.

[9]

Icove, D.J. and Horbert, P.R. (1990): „Serial arsonists: an introduction.“ The Police Chief 57, 12:46-48.

30

Kelling, G.L.; Wilson, J.Q. (1982). Broken windowa, The Police and neighbourhood safety, in: Atlantc Monthly; The Gloucestershire Arson Task Force is a partnership of the Fire & Rescue Service, Police, Gloucstershire County Council, the six district/borough councils, the Probation Service and the Youth Offender Service. 253


[10] Rossmo, D.K. (2000): Geographic Profiling, Boca Raton. [11] Ritchie, E.C. & Huff, T.G. (1999): Psychiatric Aspects of Arsonists. Journal of Forensic Sciences, 44 (4), 733-740.

[15] Stolt, F.D. (2010): Serienbrandstiftung, in: der detektiv Fachzeitschrift für das Sicherheitsgewerbe“, 2/10, 9. Jg., Wien.

[12] Stolt, F.D. (2008): Brandstiftung, in: Handbuch Brandschutz, Hrsg.: Kemper, H.

[16] Stolt, F.D.(2012): Brandstiftung durch Feuerwehrangehörige - Erkennung und Prävention, Grimm-Verlag Berlin.

[13] Stolt, F.D. (2007): Brandstiftung I bis III, in FEUERWEHR Heft 5, 6 und 7-8/2007.

[17] Suffrain, G. (1997): Vandalismus und Brandstiftung als Objekt-Subjekt-Beziehung.

[14] Stolt, F.D. Saarbrücken.

(2009):

Brandstiftungen,

VDM-Verlag,

Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Mapování rizik EDICE SPBI SPEKTRUM

68.


ANTONÍN KRÖMER PETR MUSIAL LIBOR FOLWARCZNY

MAPOVÁNÍ RIZIK

Antonín Krőmer, Petr Musial, Libor Folwarczny Tato publikace popisuje metodu mapování rizik, která byla vyvinuta u Hasičského záchranného sboru Moravskoslezského kraje na základě metodiky doporučené Evropskou unií. Mapování rizik je proces, při kterém se identifikují území s různou úrovní rizika. Při mapování rizik je prováděna interakce projevů různých typů nebezpečí se zranitelností území a s úrovní připravenosti území. Mapování rizik se provádí na základě technologií geografického informačního systému s využitím statistických a numerických analýz. Výsledky mapování rizik se prezentují na speciálních mapách (mapy rizik), které umožňují identifikovat složení a úroveň rizika pro každou část území analyzovaného územního celku. Využití zpracovaného mapování rizik pro daný územní celek je široké. Mapy rizik slouží jako základní vstup do procesů havarijního a krizového plánování, podávají komplexní informaci o zatížení území riziky, jsou zdrojem analýzy ohrožení objektů a další. ISBN 978-80-7385-086-9 Rok vydání 2010.

cena 180 Kč

Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970

254



Stanovení dolních mezí výbušnosti pro vybrané průmyslové prašné látky Determination of Lower Explosion Limit for Selected Industrial Dusty Substances Ing. Ondřej Stoniš Ing. Martin Konečný doc. Mgr. Ing. Radomír Ščurek, Ph.D. VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 300 Ostrava-Výškovice [email protected] Abstrakt Cílem tohoto příspěvku je analyzovat výskyt definovaných prašných látek ve vybraných provozech. V souvislosti s touto problematikou byl v příspěvku okrajově rozebrán teoretický základ týkající se hořlavých prachů. V příspěvku bylo dále provedeno stanovení výbuchových parametrů vybraných průmyslových prašných látek, konkrétně dolních mezí výbušnosti. Dále je zde řešena problematika závažnosti možných účinků výbuchů v průmyslových provozech. V závěru příspěvku je uveden stručný výčet možných bezpečnostních opatření před výbuchem. Klíčová slova Výbuch, prach, prachovzdušná atmosféra, výbuchová komora, měření. Abstract The aim of this paper is to analyze the incidence defined dusty substances in selected plants. In connection with this issue in the post was decommissioned marginally theoretical basis for combustible dust. The paper was also made determining explosion parameters selected industrial dust substances, specifically the lower explosion limit. Then there is the issue dealt with severity of the potential effects of explosions in industrial plants. In conclusion, the author gives a brief list of possible security measures before the explosion. Key words Explosion, dust, dust atmosphere, blast chamber, measurements. Úvod V současné době je nezbytné, abychom si uvědomili, že stále se rozvíjející průmyslová výroba, sebou nese kromě očekávaného přínosu, také řadu bezpečnostních rizik souvisejících s výrobním procesem. Potenciál iniciace a možný následný výbuch nano částic nebo prašných látek představuje negativní a nežádoucí jev, který nelze v průmyslových provozech zcela vyloučit a k jeho minimalizaci je potřeba zavést příslušná bezpečnostní opatření. Riziko výbušnosti těchto látek hrozí zejména při výrobě, přepravě a skladování surovin nebo dalších činnostech, při kterých jsou prach a prašné látky často produkovány jako sekundární produkty a výskyt výbušné směsi je zde velmi pravděpodobný. Zejména při nedodržení bezpečnostních opatření a technologických postupů je možným následkem vznik nebezpečné koncentrace této směsi, její následná iniciace a výbuch s tlakovou vlnou, vedoucí k ohrožení lidského zdraví, ztrátě na životě a v lepším případě ke škodám na technologických zařízeních. Vzhledem k výše uvedeným skutečnostem, je v této oblasti důležité zaujmout preventivní stanovisko, tj. předejít vzniku nebezpečné koncentrace a včas ji minimalizovat na bezpečnou Ostrava 4. - 5. září 2013

mez tak, aby již k výbuchu nemohlo dojít. Významným údajem jsou v této oblasti výbuchové parametry, pro jejichž stanovení se využívá řada technologických zařízení, ze kterých lze uvést například výbuchovou komoru VK - 100. Právě na tomto zařízení byly výbuchové parametry námi vybraných prachů a prašných látek posuzovány. Dosažené výsledky získané z provedených měření, byly aplikovány ke stanovení potenciálních následků výbuchu ve vybraných průmyslových provozech. Vzhledem k rozmanitosti průmyslové výroby v České republice, byl okruh výběru daných provozů, zúžen na stanovení výbušnosti nano částic a prašných látek, vyskytujících se v potravinářském a energetickém průmyslu. Posuzovány a hodnoceny byly zejména průmyslové provozy strategicky se nacházející v lokalitě města Ostravy a jeho blízkého okolí a to z hlediska jejich zranitelnosti a z toho vyplývajícího ohrožení obyvatelstva. Hořlavý prach Prach tvoří částice pevné látky zpravidla menší než 0,5 mm. U vláknin může být délka vlákna větší než 0,5 mm. Prach je tedy pojem, který zahrnuje rozmělněné pevné látky označované jako například pudr, moučka, prášek, úlomky vláken atp. Prach může být samotným výrobkem (mouka), polotovarem (léčiva před tabletováním), nebo také odpadem (brusný prach). Hořlavý prach je schopen oxidační reakce doprovázené vývinem tepelné a světelné energie. Tato reakce je doprovázena zásadní změnou původní hmoty. Hořlavý prach může např. vznikat z hmoty, která obsahuje více než 10 hmot. % látky schopné oxidace [1]. Prach se vyskytuje ve dvou stavech: usazený prach (aergol) a rozvířený prach (aerosol). Přitom prach může snadno přejít z jednoho stavu do druhého. Usazený prach lze rozvířit (např. vibracemi, otřesy, proudem vzduchu) a naopak rozvířený prach přechází sedimentací do usazeného stavu [1]. Podle místa výskytu může být prach uvnitř výrobního zařízení a vně výrobního zařízení, tj. uvnitř výrobní haly (provozovny) [1]. Prach v usazeném stavu může podle druhu látky hořet plamenem (bavlna, plastické hmoty), žhnout (dřevěné uhlí), nebo doutnat (kdy se tepelným rozkladem vytvářejí pyrolyzní produkty v tak malém množství, že se nedosáhne koncentrace potřebné k plamennému hoření) a hoření se může šířit různou rychlostí [1]. Vytipované průmyslové provozy Pro potřeby tohoto příspěvku byly vytipovány průmyslové provozy z řad energetického a potravinářského průmyslu. Vytipovány byly významné průmyslové provozy v lokalitě města Ostravy. V těchto vybraných průmyslových provozech byly vybrány vzorky prachů, případně prašných látek k následnému zkoušení výbuchových parametrů v laboratorních podmínkách. Vybrané druhy prašných látek Pro stanovení vybraných výbuchových parametrů byly v oblasti potravinářského průmyslu zvoleny následující prašné látky: pšeničná mouka hladká, mletá káva Tchibo Family classic, instantní káva Nescafe Sensazione Crema. Z oblasti energetického průmyslu byl testován černouhelný prach. Vybrané prašné látky jsou vyobrazeny na následujících obrázcích (obr. 1 - 4).

255


Popis zkušebního zařízení VK-100

Obr. 1 Pšeničná mouka hladká - Penam

Obr. 2 Instantní káva Nescafe Senzazione Crema

Měření dolních mezí výbušnosti u vybraných látek byla prováděna na výbuchové komoře VK-100. Jedná se o univerzální výbuchovou komoru pro měření dolních a také horních mezí výbušnosti plynů, kapalin, hybridních směsí, prachů a jejich inertizaci plynnými nebo prachovými inerty. Výbuchová komora se skládá z vlastní výbuchové komory, pneumatického systému, podvozku komory a dálkového ovládání. V podvozku komory je zabudována řídící elektronika, pneumatické rozvody vzduchu a tlaková láhev, kde tyto prvky jsou schematicky zaznačeny na obrázku č. 4. Vlastní výbuchová komora VK-100 má pak tvar válce o objemu 0,1 m3. Komora je vyrobena z 2 mm plechu z nerezové oceli. Ve spodní části komory jsou čtyři miskové rozviřovače, do kterých se sype navážka prachu, který je rozvířen ztlačeným vzduchem. Ve střední části komory se nachází odnímatelné elektrody NN pro chemickou iniciaci a elektrody VN pro kapacitní a induktivní jiskru. V horní části komory je míchadlo a po stranách komory jsou okénka opatřena tvrzeným bezpečnostní sklem. Horní okraj komory je opatřen odnímatelnou přírubou, do které se vkládá lehce protržitelná membrána z papíru. Statický přetlak, při kterém dochází k protržení papírové clony, se pohybuje v rozmezí 6,1 6,7 kPa [2]. Flange

Exhaust mixtures

Air seal

Lever gate Y9

Y8

Windows Low-voltage electrodes

B4

B3

M

High-voltage eletrodes

Temperature detector for gases Adaptor for measurement concentration flammable gases Stirrer Temperature detector of liquids

Other gases

Y5

B2

B1

Input of inert gases

Y6

Whirl up nozzles Y4

Obr. 3 Mletá káva Tchibo Family classic

Input of nitrogen for total inerting Y7

Z2

El. source with R2 temperature monitoring

B5 R3 R4 R5

Evaporating dish Pressure detector Y1

Mechanical interlock valves Elektromagnetic whirl up valve Pressure control

Back-pressure vale

B6

Pressure tank

Y2

Z1

Pressure feed air Elektromagnetic valve

Y3

Oxygen measurement

Oxygen detector

R1

Oxygen compressor

G

Schéma 1 Zkušební zařízení VK-100 [2] B1 - teplotní čidlo (vzduch); B2 - teplotní čidlo (kapalina); B3 - teplotní čidlo (povrch pláště); B4 - teplotní čidlo (vzduch); B5 - termočlánek plotýnky; B6 - tlakové čidlo; G - kyslíkové čidlo; Y1 - elektrický ventil - rozviřovací; Y2 - elektrický ventil - napouštění tlakového vzduchu; Y3 - elektrický ventil - regulace tlaku; Y4 - elektrický ventil - kyslíkový obchvat (výstup); Y5 - elektrický ventil - napouštění hořlavých plynů; Y6 - elektrický ventil - napouštění inertních plynů; Y7 - elektrický ventil - úplná inertizace; Y8 - elektrický ventil - kyslíkový obchvat (vstup); Y9 - elektrický ventil - odvod směsi; M - motorek míchadla; Z1 - zpětný ventil - přívod vzduchu; Z2 - zpětný ventil kyslíkový obchvat; R1 - mechanický ventil redukce tlaku; R2-R5 - mechanicky ovládané ventily výběru rozšiřovacích trysek Obr. 4 Vzorek černouhelného prachu Měření dolní meze výbušnosti vybraných prachů a prašných látek Při tomto měření se zjišťuje minimální koncentrace prachu ve vzduchu, při níž dojde k šíření výbuchu ve směsi prachu se vzduchem při dané energii iniciace. V rámci tohoto výzkumu byly dolní meze výbušnosti stanoveny na VK 100 v prostorách laboratoře VŠB - TU Ostrava Fakulty bezpečnostního inženýrství.

256

Měření dolní meze výbušnosti prachu na VK 100 Do rozviřovacích misek se nasype navážka vzorku, podle tabulky rozšiřovacích podmínek se nastaví čas rozviřování a zpoždění iniciace. Mezi NN elektrody se připevní iniciační zdroj (odporový drátek s nitrocelulózovou kuličkou). Do příruby na komoře se upevní papírová membrána. Stisknutím tlačítka na ovládacím PLC panelu „iniciace s rozviřováním“ se do rozviřovacích trysek přivede tlak a tím dojde k rozvíření vzorku. Po uplynutí nastavené doby rozviřování a zpoždění iniciace dojde k samotné iniciaci. Vizuálně se sleduje velikost plamene v komoře (popřípadě nárůst teploty na čidlech) [2].



Zkoušky jsou prováděny při různých navážkách prachu v gramech, dokud nejsou nalezeny dvě po sobě jdoucí navážky. Navážka, při které směs nereaguje a navážka při které již dochází k iniciaci. Pro každou mez se zkouška opakuje třikrát a za dolní mez je považován aritmetický průměr těchto tří postupně naměřených mezí. Dolní mez výbušnosti se na VK-100 stanovuje při energii iniciace 4,5 kJ [2]. Výsledky měření Pro každou výše definovanou prašnou látku pak vychází samostatná výsledná tabulka, ve které jsou znázorněny navážky látek, počáteční a maximální teplota prostředí, dále nárůst teploty a zda-li výbuch proběhl, či ne. Níže uvedená tab. 1 obsahuje výsledky měření dolní meze výbušnosti LEL pro instantní kávu Nescafe, tab. 2 je pouze shrnutím naměřených výsledků. Tab. 1 Výsledky měření LEL rozpustné kávy Nescafe senzazione Crema Číslo měření

Množství rozpustné kávy [g]

Minimální teplota prostředí [°C]

Maximální teplota prostředí [°C]

Nárůst teploty [°C]

Výbuch proběhl [ANO/ NE]

1.

22,5

22,43

87,58

65,15

ANO

2.

15

22,77

51,43

28,65

ANO

3.

10

20,72

48,21

27,48

ANO

4.

8

22,77

51,43

28,65

ANO

5.

7

22,74

50,30

27,55

ANO

6.

5

23,04

39,46

16,42

ANO

7.

4,5

23,38

40,32

16,93

ANO

8.

4

23,11

38,72

15,61

NE

9.

4

25,13

38,50

13,37

NE

10.

4

24,12

38,61

14,49

NE

Dolní mez výbušnosti rozpustné kávy Nescafe senzazione Crema byla stanovena na hodnotě 4 gramů pro výbuchovou komoru VK 100, jejíž objem je 0,1 m3, pro dosažení relevantních hodnot je zapotřebí výsledky uvádět k hodnotě zkušebního zařízení s objemem 1 m3, což vyžaduje vynásobit dané hodnoty 10 krát, z čehož vyplývá, že dolní mez výbušnosti rozpustné kávy byla stanovena na 40 g.m-3. 10 gramů 60

Teplota [°C]

50 40 30 Řady1

20 10 0 0

1

2

3

4

5 6 7

8

9 10 11 12 13 14 15 16

Čas [sec.]

Graf 1 Navážka 10 gramů rozpustné kávy V grafu 1 je uveden nárůst teploty při odpálení nitrocelulózové kuličky a následném zahoření rozvířené navážky 10 gramů rozpustné kávy Nescafe. Závažnost možných výbuchů v průmyslových provozech Možnost výbuchu ve vybraných průmyslových provozech je citlivé téma, na které má vliv celá řada okolností. Zabývali jsme se oblastí prachovzdušné výbušné atmosféry v daných průmyslových podnicích. Ostrava 4. - 5. září 2013

Tab. 2 Shrnutí naměřených dolních mezí výbušnosti (LEL) vybraných prašných látek Látka

LEL [g.m-3]

Ei [kJ]

Výbušnost

Rozpustná káva Nescafe

40

4,5

výbušný

Mletá káva Tchibo

160

4,5

výbušný

Mouka hladká Penam

38

4,5

velmi výbušný

Černouhelný prach

9

4,5

velmi výbušný

Výbušnost „prachovzdušné atmosféry“ V první řadě jsme se zabývali skutečností, zda může dojít k výbuchu při rozvíření prachu ve vzduchu a vzniku tzv. výbušné atmosféry. Při hodnocení se vychází z technicko-bezpečnostních parametrů hořlavých prašných látek rozhodných pro zjištění nebezpečí výbuchu (spodní mez výbušnosti, bod vzplanutí, minimální teplota vznícení a zrnitost prachu). U vybraných prašných látek vyšlo měření dolních mezí výbušnosti definující tyto látky jako výbušné až velmi výbušné. U prachů hořlavých pevných látek je to přítomnost nebo tvorba prachovzdušných směsí nebo usazenin prachu, maximální (někdy minimální) koncentrace hořlavých látek vznikají nebo nastávají během dané práce s těmito látkami, velikost částic, vlhkost a teplota žhnutí (samovznícení). Za dostatečný stupeň rozptýlení prachu, kdy může dojít k výbuchu je jen tehdy, pokud velikost části je pod 1 mm. Účinné rozptýlení prachovzdušné směsi může být způsobeno mletím nebo proséváním, dopravou, skladováním, plněním a vyprazdňováním, sušením, filtrací. Na rozdíl od plynů a kapalin, u nichž je možné většinu požárně technických charakteristik zjistit v bezpečnostních listech, případně v jiných zdrojích (odborná literatura apod.) je situace v oblasti hořlavých prachů odlišná. K mnohým z nich jsou bezpečnostní parametry rovněž dohledatelné v odborné literatuře, avšak hodnoty jsou uváděny jako intervaly většího rozsahu a mají spíš informativní charakter. Charakter hořlavých prachů a jejich bezpečnostní parametry závisí vždy na konkrétní technologii a manipulaci s látkou (energetika, průmysl zpracování dřeva, potravinářský průmysl, farmaceutický průmysl, zpracování odpadů, apod.). Nejspolehlivější způsob, jak získat co nejpřesnější informace o výbušnosti a hořlavosti dané hořlavé látky, je odběr konkrétního vzorku např. z technologie, filtračního zařízení, prašného sedimentu apod., experimentální ověření jejich vlastností v akreditované laboratoři. Při experimentálním získávání bezpečnostních parametrů v akreditované laboratoři se postupuje dle platných norem nebo vlastních zkušebních postupů, které jsou však rovněž akreditovány. Požárně technické charakteristiky nejsou, až na výjimky, fyzikálními konstantami, nýbrž konvenčními veličinami, jejichž reprodukovatelnost závisí ve značné míře na kvalitě materiálu, způsobu provedení zkoušek a na podmínkách zkoušení. Rozsah zkoušek je nutné stanovit v úzké spolupráci mezi zkušební laboratoří a uživatelem, aby mohly být co nejpřesněji stanoveny požárně technické charakteristiky zkoušeného materiálu a tím i co nejlépe vyřešen cíl celého sledu zkoušek, návrh vhodných ochranných opatření proti vzniku požáru a výbuchu, resp. proti jejich účinkům. Obecně se o výbušnosti prachů hovoří méně, než o výbušnosti plynů a kapalin, kde je tato problematika dobře známa. Na výbušnost prachů má podstatný vliv stupeň rozmělnění látky. Jsou možné stavy, že látka, která je v kompaktním stavu a za normálních podmínek nehořlavá, ve formě prachu velice dobře hoří a vybuchuje. Lze říci, že ve formě prachu hoří téměř všechny látky s výjimkou čistě anorganických látek, oxidů a solí kovů. 257


Uhelný prach je nebezpečný výbuchem hlavně v dolech, výbušnost závisí na kvalitě uhlí a výbuch uhelného prachu bývá většinou následný po výbuchu metanu, který rozvíří uhelný prach a iniciuje jej. Samozřejmě rozvířený uhelný prach je výbušný i v jiných uzavřených technologiích. Řada přírodních výbušných prachů je skoro neomezená. Veškeré organické prachy jsou výbušné, ať už vznikají jako nežádoucí produkt při zpracování nebo jsou hlavním produktem výroby. Je to senný a obilní prach, škroby a mouky, cukr, kakao, čaj, koření, tabák, kávoviny, sušené mléko, dřevěný a korkový prach, prachy vláknitých látek - lnu, bavlny, buničiny, koudele, konopí, juty. Jsou velmi náchylné k tvorbě elektrostatického náboje a mají nízké dolní meze výbušnosti. Požáry a exploze prachů v průmyslu mohou např. vznikat při mletí, drcení, plnění zásobníků, odprašování, vysávání a přepravě hořlavého prachu do filtrů a odlučovačů, broušení lakovaných či jinak upravených dílů. Návrh možných opatření Zaměstnavatel při uplatňování zásad prevence rizik nebo zajištění ochrany před výbuchem přijímá technická nebo organizační opatření přiměřená povaze provozu v souladu se zásadami, které uplatňuje podle charakteru činnosti. Technická opatření ochrany proti výbuchu:

Organizační opatření pro ochranu proti výbuchu: • jedná se o pracovní instrukce, výcvik pracovníků, dozor nad zaměstnanci, údržba a další. Závěr Tato práce se zabývala problematikou týkající se hořlavosti a výbušností prašných látek, potřebným teoretickým základem týkající se dané problematiky a výbuchovými parametry jednotlivých prašných látek. Za tímto účelem byly vytipovány průmyslové provozy s výskytem prachu nebo prašných látek z lokality Ostravska a jeho přilehlého okolí. Dále v této práci byly stanoveny výbuchové parametry vybraných průmyslových prachů a prašných látek, konkrétně dolní meze výbušnosti prachů a prašných látek, kde výsledkem měření bylo zjištěno, že vybrané prašné látky jsou výbušné až velmi výbušné. V další části práce byla uvedena závažnost účinků možných výbuchů ve vybraných průmyslových provozech a byla zde také zmíněna oblast využití možných preventivních opatření. V závěru této práce jsou shrnuty výsledky výbušnosti prachovzdušné atmosféry. V souvislosti s dosaženými výsledky jsou uvedeny možnosti návrhů možných opatření.

• zabránění vzniku nebezpečné výbušné atmosféry,

Seznam literatury

• zabránění iniciace výbušné atmosféry,

[1]

Damec, J.: Protivýbuchová prevence. 1. vydání. Edice SPBI SPEKTRUM 8. Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 1998. 288 s. ISBN 80-86111-21-0.

[2]

Bebčák, A.: Bezpečnostní předpis pro výbuchovou komoru. Ostrava: 2010. 31 s.

• opatření proti iniciaci výbušné atmosféry. Snížení škodlivých účinků výbuchu se používá v případech, kdy nelze spolehlivě vyloučit podmínky vzniku výbuchu, je nutné použít pasivní ochranu proti výbuchu.

Publikace z edice SPBI SPEKTRUM CBRN - Jaderné zbraně a radiologické materiály

53.

EDICE SPBI SPEKTRUM


JIěÍ MATOUŠEK JAN ÖSTERREICHER PETR LINHART

Jiří Matoušek, Jan Österreicher, Petr Linhart Kniha pojednává o vývoji, hlavních typech jaderných zbraní, jejich ničivých účincích a principech technické a zdravotnické ochrany proti nim. Charakterizuje hlavní formy a metody potenciálního jaderného a radiologického terorismu. Na základě podrobné analýzy přijatých mezinárodních dohod seznamuje s výsledky regulace jaderného zbrojení a úsilím za jaderné odzbrojení.

ISBN 978-80-7385-029-6. Rok vydání 2007.

CBRN

cena 160 Kč

JADERNÉ ZBRANċ A RADIOLOGICKÉ MATERIÁLY

CBRN. Detekce a monitorování. Fyzická ochrana. Dekontaminace EDICE SPBI SPEKTRUM

59.


JIěÍ MATOUŠEK IASON URBAN PETR LINHART

CBRN DETEKCE A MONITOROVÁNÍ FYZICKÁ OCHRANA DEKONTAMINACE

258

Jiří Matoušek, Iason Urban, Petr Linhart Kniha pojednává o základních východiscích, vývoji a soudobých systémech ochrany proti toxickým látkám, ionizujícímu záření, radionuklidům a biologickým agens s důrazem na aktuální vojenské a nevojenské chemické, biologické a radiační hrozby. Podrobně rozebírá metody a prostředky v základních oblastech technické ochrany, tj. průzkumu, monitorování a laboratorní kontrole, fyzické osobní i kolektivní ochraně a dekontaminaci.

ISBN 978-80-7385-048-7. Rok vydání 2008.

cena 170 Kč




Vliv znečištění zásahového oděvu na vybrané parametry ve vztahu k použití při zásahu Effects of Contamination of Clothing the Response to Selected Parameters in Relation to the Use of the Intervention Ing. Eva Strakošová

výsledky laboratorních testů, je stanovení parametrů vrchní vrstvy zásahového oděvu v závislosti na jeho znečištění a obsahu kyslíku v ovzduší.

prof. Dr. Ing. Aleš Dudáček Ing. Bohdan Filipi, Ph.D. VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 30 Ostrava - Výškovice [email protected], [email protected], [email protected]

Experimentální část Příprava měření Měření probíhala v laboratořích na Fakultě bezpečnostního inženýrství VŠB - TU Ostrava.

Abstrakt Zásahový oděv se konstruuje tak, aby co nejvíce chránil hasiče při zásahu. Proto i materiály, ze kterých je vyroben, se neustále zlepšují. Používané zkušební metody slouží pro stanovení parametrů zásahového oděvu pro jeho obvyklé použití při požárech, technických zásazích, apod. Nepokrývají však problematiku možného předchozího znečištění oděvu a také některé specifické případy zejména technických zásahů. Jedním z nich je zásah v prostředí se zvýšeným obsahem kyslíku vyvolaným jeho únikem do prostoru. V článku jsou uvedeny parametry vrchní vrstvy zásahového oděvu v závislosti na jeho znečištění tuky a obsahu kyslíku v ovzduší. Klíčová slova Zásahový oděv pro hasiče, kyslíkové číslo, znečištění oděvu. Abstract Firefighting suit is constructed to protect firefighters in action. Therefore, the materials, from which it is made, are continuously improving. The test methods are used to determine the parameters of firefighting suit for its common use in fires, technical interventions, etc. However, the test methods do not cover the issue of possible previous contamination of firefighting suits and some specific cases of particular technical interventions. One of these is the intervention in the environment with increased oxygen content caused the leakage into the area. The article presents the parameters of the upper layers of firefighter suit depending on the contamination of grease and oxygen content in the air. Key words Firefighting suit, oxygen index, contamination of clothing.

K testování byly vybrány 2 druhy zásahového oděvu a to TigerPlus od společnosti DEVA F-M, s.r.o., Frýdek - Místek [1] a GoodPRO FR3 FireHorse od společnosti VOCHOC, s.r.o., Plzeň [2]. Pro testování byla použita vždy vrchní vrstva zásahového oděvu. Tyto vzorky byly vybrány z důvodu nejčastějšího využití u HZS ČR [3] a zároveň byly také využity při sérii testů ve flashover kontejneru ve Zbirohu v červnu 2012. Materiálové složení vrchní vrstvy zásahových oděvů: - DEVA - NOMEX DIAMOND Ultra, 210 g.m-2 - SOFIGUARD - VOCHOC - 53 % KERMEL, 39 % Lenzing FR, 6 % Technora, 2 % uhlíková vlákna, vazba RipStop, 230 g.m-2. Před měřeními byly vždy zaznamenávány vnější podmínky měření. Teplota v laboratoři se udržovala na hodnotě 23 ± 2 °C a vlhkost vzduchu se pohybovala v rozmezí 32,2 - 67,2 %. Před experimentem byly nastříhány vzorky o rozměrech 140 x 52 mm a na ně byla nanesena vrstva tuku. Byly vybrány zdroje znečištění, se kterými se hasiči mohou setkat při zásahu, v našem případě se jednalo o olej a mazací tuky. Znečištění bylo provedeno běžně používaným celoročním motorovým olejem a mazacím tukem A4. Olej byl smíchán s hexanem a pomocí rozprašovače nanesen na materiál. Hexan se po určité době odpařil. Vzorky byly válcovány přes filtrační papír a sušeny při 60 °C ve vodorovné poloze v sušárně až do konstantní hmotnosti vzorku. Bylo zkoušeno aplikování mazacích tuků dvěma způsoby, a to smícháním s hexanem a poté nanášením štětcem a dále nanášením pomocí špachtle (bez použití rozpouštědla), kde druhý způsob se jevil jako lepší pro rovnoměrnější vrstvu tuku. Průměrné hmotnosti nanášených tuků jsou uvedeny v tab. 1. Pro porovnání byly zvoleny dvě gramáže mazacího tuku A4, kde větší gramáž je označená A4+. Vzorky byly připravovány a uchovávány volně v laboratoři a vždy před samotným měřením zváženy. Příprava vzorků proběhla nadvakrát, přičemž byla snaha, aby „míra ušpinění“ byla v obou případech stejná. Jak je z tab. 1 vidět, v případě tuku se to podařilo lépe.

Úvod

Individuální zkušenosti každého hasiče hrají velmi důležitou roli při vlastním zásahu. Neméně důležitou součástí mající vliv na bezpečnost je provedení zásahového oděvu a jeho dílčích doplňků. Ochranný zásahový oděv musí chránit zdraví a tělo zasahujícího Tab. 1 Hmotnost vzorků s tuky hasiče, a tedy splňovat přísné požadavky ve DEVA VOCHOC vztahu k bezpečnosti a možnosti ochrany při využití v různých obvyklých, ale také Nanášený yistý nanesený čistý nanesený nanesený nanesený nanesený tuk vzorek tuk vzorek specifických případech. tuk [g] tuk [%] tuk [g] tuk [%] Příspěvek je součástí experimentálního výzkumu chování textilií a materiálových sestav zásahového oděvu hasiče a zabývá se problematikou vlivu možného předchozího znečištění oděvu a také specifickým případem technického zásahu, při němž se vyskytuje zvýšený obsah kyslíku, který unikl do prostoru. Cílem článku, který zahrnuje Ostrava 4. - 5. září 2013

[g]

olej a4

1,513

olej a4 a4+

1,513

[g/m2]

0,509

25,173

69,959

0,580

27,711

79,670

0,404

21,075

55,426

0,594

28,192

81,613

0,900

37,298

123,626

[g]

1,716

1,716

0,565

24,770

nanesený tuk [g/m2]

77,610

0,648

27,411

89,011

0,568

24,869

78,022

0,592

25,650

81,319

0,900

34,404

123,626

259


Postup měření

k

Laboratorní měření probíhalo na přístrojích (viz obr. 1) pro stanovení kyslíkového čísla při teplotě okolí dle normy ČSN ISO 4589-2 [4], kde kyslíkové číslo (OI) číselně odpovídá minimální koncentraci kyslíku v objemových procentech ve směsi kyslík - dusík při teplotě 23 ± 2 °C, která je schopna udržovat hoření materiálu za předepsaných podmínek zkoušky, a dále za zvýšené teploty dle normy ČSN ISO 4589-3 [5], kde kyslíkové číslo (OI) číselně odpovídá minimální koncentraci kyslíku v objemových procentech ve směsi kyslík - dusík při teplotě větší než 25 °C, při které materiál ještě hoří za předepsaných podmínek zkoušky.

NT, NL řada měření dle ČSN ISO 4589-2 [4].

Zkušební vzorek byl upevněn v ocelovém držáku a vložen do zkušební trubice, dále byla nastavena požadovaná koncentrace kyslíku ve směsi s dusíkem a seřízen průtok směsi plynů. Při zkoušce za zvýšené teploty se zkušení vzorek předehřívá ve zkušební koloně po dobu 240 ± 10 s, aby před zapalováním dosáhlo zkušební teploty v daných tolerancích. Vzorky byly zapalovány metodou B - zapalování podporující vertikální hoření a plamen hořáku se přidržoval po dobu nejdéle 30 s.

konstanta získaná z ČSN ISO 4589-2 [4],

Tab. 2 Vyhodnocení měření čistého vzorku DEVA při 120 °C Čistý vzorek DEVA

Určení předběžné koncentrace

Koncentrace O2 [%]

22,8

23,8

Doba hoření [s]

32

122

Spálená délka [mm]

25

100

Odezva (X nebo O)

O

X

Určení hodnoty kyslíkového čísla série NT Série NL

cf

Koncentrace O2 [%]

23,8

23,6

23,6

23,8

Doba hoření [s]

122

80

80

120

Spálená délka [mm]

100

55

55

100

X

O

O

X

Odezva (X nebo O)

23,6

23,8

23,6

119

76

60

100

60

O

X

O

OI = 23,7

Samotné měření probíhalo při různých teplotách. První měření se uskutečnila za normální teploty, jejíž průměr byl stanoven na 24 °C, další pak za zvýšených teplot 60, 120 a 180 °C. Celkem bylo změřeno 254 vzorků. Měření probíhalo vždy po sériích vzorků, viz obr. 2.

Obr. 1 a) Přístroje ke stanovení kyslíkového čísla za normální teploty

Obr. 2 Ukázka vzorků DEVA s mazivem A4 po měření při 180 °C Výsledky měření

Obr. 1 b) Přístroje ke stanovení kyslíkového čísla za zvýšené teploty Pokud doba hoření nebo jeho rozsah nepřesáhly předepsané hodnoty, zaznamenala se doba a rozsah hoření a odezva se označila „O“. Pokud však doba hoření nebo jeho rozsah překročily odpovídající limitní hodnotu, výsledek se zaznamenal a odezva se označila „X“ [5] viz tab. 2. Kyslíkové číslo bylo vypočteno podle vztahu: kde

OI  c f  k  d

cf konečná hodnota koncentrace kyslíku, použita v řadě měření NT , d

260

interval mezi koncentracemi kyslíku,

Během měření byly získány hodnoty kyslíkových čísel při teplotách 24, 60, 120 a 180 °C, výsledky jsou uvedeny v tab. 3 a 4. Ze získaných výsledků je zřejmé, že u čistého oděvu je kyslíkové číslo vyšší než 21 i za zvýšených teplot (obr. 3). Vzorky zkoušených materiálů tedy nehoří za běžných podmínek při všech zkoušených teplotách. Jiná situace nastává při znečištění oděvu, kdy zkoušené materiály hořely i při koncentracích kyslíku nižších než 21 %. Samozřejmě platí, že čím vyšší teplota vzduchu, tím se koncentrace kyslíku potřebná k hoření snižuje (obr. 4 a 5). Také záleží na míře znečištění, kdy při jejím růstu se snižuje potřebná koncentrace kyslíku. Tab. 3 Výsledky měření kyslíkového čísla vzorků DEVA DEVA

24 °C

60 °C

120 °C

čistý

26,1

24,9

23,7

olej

20,3

19,7

18,5

17,3

mazivo A4

19,2

18,9

17,7

17,4

18,6

17,1

mazivo A4 +

180 °C



Tab. 4 Výsledky měření kyslíkového čísla vzorků VOCHOC VOCHOC

24 °C

60 °C

120 °C

čistý

29,3

27,2

25,7

olej

20,7

20,3

18,7

17,6

mazivo A4

19,4

19,7

18,0

17,6

18,9

17,3

mazivo A4 +

180 °C

Stanovení OI - þisté odČvy 30

29,3

Koncentrace O2 [%]

28

27,2 25,7

26

26,1 24,9

24

DEVA 23,7

VOCHOC

22

Závěr

16 0

20

40

60

80

100

120

140

Teplota [°C]

Obr. 3 Porovnání kyslíkových čísel vzorků čistých zásahových oděvů při zvolených teplotách

Výsledky měření poukazují na skutečnost, že po znečištění zásahového oděvu olejem či mazacím tukem může při působení plamene na znečištěné místo vrchní vrstva zásahového oděvu hořet. Při vyšších teplotách jsou dokonce hodnoty koncentrace kyslíku potřebné k zapálení velmi nízké (při 180 °C je OI 17,3 - 17,6).

19

mazivo A4

Pokud by se jednalo o zásah v prostředí se zvýšeným obsahem kyslíku, není ani čistý zásahový oděv zárukou bezpečnosti. Již při koncentraci kyslíku nad 29,3 % je oděv zapalitelný za normální teploty 24 °C a za zvýšené teploty 120 °C klesne koncentrace kyslíku potřebná pro zapálení u vzorků VOCHOC pod 26 % a u vzorků DEVA pod 24 %. V dalším období bude vhodné se zaměřit na další rozšíření poznatků o chování zásahových oděvů za vyšších teplot. Je plánováno provedení termické analýzy při zvýšených koncentracích kyslíku, studium podmínek zapalitelnosti a stanovení teploty hoření.

17

mazivo A4 +

Vazba na projekt

Stanovení OI vzorkĤ DEVA 27

Koncentrace O2 [%]

Největším problémem, který nastal ještě před měřením, bylo samotné nanášení tuků na vzorky. Na začátku zvolená metoda znečištění oděvu nástřikem oleje s hexanem na vzorek, není příliš vhodná, jelikož negarantovala vždy zcela stejnou plošnou hmotnost naneseného tuku u všech připravených vzorků, a tudíž je metoda špatně reprodukovatelná. I když odchylka množství naneseného tuku dosahuje 29 %, nemá větší vliv na stanovení OI. Nicméně by na tomto problému chtělo ještě více zapracovat, protože propracovanější technologie nanášení tuků umožní připravit kvalitnější vzorky.

20 18

25 þistá 23 olej

21

15 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Teplota [°C]

Obr. 4 Porovnání kyslíkových čísel vzorků zásahových oděvů DEVA při zvolených teplotách

Stanovení OI vzorkĤ VOCHOC 29 27 þistý 25 olej

23 21

mazivo A4

19 mazivo A4 +

17 15 0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

Teplota [°C]

Obr. 5 Porovnání kyslíkových čísel vzorků zásahových oděvů VOCHOC při zvolených teplotách Diskuze Dle předpokladu s rostoucí teplotou klesá hodnota kyslíkového čísla. Na základě výsledku měření lze říci, že vzorky VOCHOC vykazují vyšší hodnoty kyslíkového čísla za normální teploty i za vyšších teplot než vzorky DEVA. Nicméně se hodnota kyslíkového čísla u všech znečištěných vzorků pohybuje pod hranicí 21 a tudíž znečištěné místo zásahového oděvu může při kontaktu a následným Ostrava 4. - 5. září 2013

Tento projekt vznikl za podpory grantu SGS č. SP2013/187 „Experimentální výzkum chování textilií a celých materiálových sestav zásahového oděvu v různých podmínkách tepelné zátěže a dalších parametrů prostředí a stanovení limitů použití zásahových oděvů jak z hlediska použitých materiálů, tak i komfortu hasiče“. Literatura [1] DEVA F-M s.r.o. Sortiment. [online]. 2010 [cit. 2013-05-10]. Dostupný z WWW: .

31

Koncentrace O2 [%]

působením plamenného zdroje být zapáleno. Znečištěný materiál se během zkoušky deformoval, což je patrné z obr. 2, a již při teplotě směsi kyslík - dusík 60 °C i 120 °C se trhal. Jelikož při měřeních ve Zbirohu v červnu 2012 byly naměřeny teploty na povrchu zásahového oděvu až 220 °C [6], bude v budoucnu vhodné provést měření při vyšších teplotách, a to stanovením teploty hoření, resp. teplotního indexu.

[2] VOCHOC s.r.o. Produkty. [online]. 2011 [cit. 2013-05-10]. Dostupný z WWW: . [3] Prokeš, O.: Rozbor tepelné zátěže zásahového oděvu pro hasiče při výcviku. Diplomová práce. Ostrava: VŠB - TU Ostrava, 2012. 63 s. Vedoucí práce Ing. Ladislav Jánošík. [4] ČSN ISO 4589 - 2. Plasty - Stanovení hořlavosti metodou kyslíkového čísla: Část 2: Zkouška při teplotě okolí. Praha: Český normalizační institut, 1998. [5] ČSN EN ISO 4589-3 Plasty - Stanovení hořlavosti metodou kyslíkového čísla - Část 3: Zkouška při zvýšené teplotě. Praha: Český normalizační institut, 1998. [6] Jánošík, L. a kol.: Závěrečná zpráva SGS SP2012/13: Vliv různé tepelné zátěže na mikroklima hasiče v zásahovém oděvu a na vybrané fyziologické parametry hasiče. Ostrava: VŠB TU Ostrava, 2013.

261


Posouzení bezpečnostní kontroly na letišti Judgement of Security Check on Airport Bc. Veronika Strymplová

Současné poznatky o zabezpečení letišť

ČVUT v Praze, Fakulta dopravní Konviktská 20, 110 00 Praha 1 [email protected]

Při zabezpečení jakéhokoliv objektu nebo zařízení hrají roli nejenom technická zařízení a překážky, ale člověk samotný. Lidský faktor je souhrn lidských vlastností, které ovlivňují funkci technologických systémů, situaci v lidské společnosti a také rovnováhu mezi lidmi a životním prostředí. Pakliže bezpečnostní zařízení a technika pracují ve zcela spolehlivém režimu, z hlediska výkonu práce, je lidský faktor nejslabším článkem v systému bezpečnosti. Budoucí úspěšnost pracovníka bezpečnostní kontroly je zajištěna v prve řadě řádným vstupním výcvikem a následným přezkoušením. Specializované bezpečnostní školení, které by mělo naučit pracovníka bezpečnostní kontroly zvládat identifikovat rizika (např. podezřelé chování cestujících, zakázané předměty v zavazadle), je požadováno z předpisů, které vychází z Národního programu bezpečnostního výcviku v civilním letectví ČR. Faktory, které ovlivňují lidské chování při pracovní činnosti, rozdělujeme na faktory vnitřní motivace a faktory, které působí jako vnější podměty. Velice podstatné je, aby bezpečnostní kontrola byla přesvědčena o své činnostní (výkonnostní) důležitosti. Pakliže není, ztrácíme faktor, který má vliv na požadovaný výkon práce. Abychom udrželi výkon pracovníků bezpečnostních kontrol na požadované úrovni, je nesmírně důležitá vnitřní motivace. Člověk je velice citlivý na negativní vnitřní faktory. Konkrétně se jedná o stres, únavu, stereotypní pracovní činnost, vědomí z nedostatečně provedené kontroly z důvodů časové tísně, vědomí o slabinách detekčních zařízení, atd. Mezi vnější podměty patří míra finančního ohodnocení, odměny, pracovní odpovědnost, podmínky povinného aktualizačního přezkoušení, atd. Velký negativní faktor působí na bezpečnostní kontrolu v období aktualizačního školení, konkrétně závěrečné přezkoušení. Jestliže pracovník bezpečnostní kontroly (např. RTG) koná své přezkoušení s faktem, že při jeho nesplnění ho čeká negativní postih (ukončení pracovního poměru), ověřovací zkouška neprobíhá v bezpečnostním provozu. Ve skutečném bezpečnostním provozu nelze vyloučit fatální pochybení bezpečnostního pracovníka směřující k ukončení pracovního poměru. Není-li stanovena kategorizace pochybení, vypovídající hodnota pravidelného přezkušování je vedena směrem ,,podat nejlepší výkon“ ke snaze,, projít za každou cenu“ [2].

Abstrakt Přeprava lidí a zboží patří do běžných lidských činností, a proto na její bezpečnost spoléhá více než miliarda lidí na celém světě. V současné době jsou rizika spojená s přepravou vypořádávána pomocí postupů, opatření a činností bezpečnostního inženýrství (Security Engineering) a inženýrství zaměřeného na bezpečnost (Safety Engineering), ve kterém je na rozdíl od prvního jmenovaného typu zahrnut princip předběžné opatrnosti a jde i o ochranu vnějšího prostředí. Předložené sdělení se zabývá civilní leteckou dopravou, a to úsekem odbavení cestujících na letišti. Na vybraném letišti bylo provedeno šetření celého procesu odbavení. V článku jsou uvedeny výsledky šetření zaměřeného na kompetentnost bezpečnostní kontroly. Klíčová slova Bezpečnostní kontrola, lidský faktor, ochrana civilního letectví. Abstract Transportation of people and goods belongs to the ordinary human activity, and therefore, on its security it relies on more than a billion people around the world. Currently, the risks associated with the transport are settled using the procedures, measures and activities of security engineering and engineering focused on safety, in which it is unlike to the first appointed type included the precautionary principle and also protection of transport system vicinity, i.e. the environment. The submitted paper is concentrated to a civil aviation, a section connected with the check-in of passengers at the airport. At selected airport the special investigation of the process check-in was performed. The article presents the results of the investigation directed to security check competence. Key words Security check, human factor, protection of civil aviation. Úvod Bezpečnost je souhrn opatření a činností, který zajišťuje bezpečí a rozvoj veřejných chráněných zájmů, mezi které patří zdraví lidí, bezpečí lidí a majetku, prostředí ve kterém žijeme, infrastruktura atd., které jsou nezbytné pro život. Cílem řízení bezpečnosti je zajistit bezpečné objekty, bezpečná území, bezpečnou Evropu i bezpečný svět [1]. Na mezinárodních letištích je bezpečnost zajištěna povinnou kontrolou všech cestujících a členů posádek letadla dle přísných pravidel s cílem zabránit vstupu neoprávněných či nežádoucích osob na palubu letadla. Posádky letadla jsou kontrolovány bezpečnostní kontrolou oddělené od cestujících a to v Crew Gate. Letí-li cestující mimo Schengenský prostor, po odbavení musí cestující podstoupit pasovou kontrolou. V případě letu pouze v rámci Schengenského prostoru je totožnost cestujícího před vstupem do SRA (Security restricted area - dále jen SRA) kontrolována pouze pracovníkem bezpečnostní kontroly letiště. Článek posuzuje bezpečnostní kontrolu, která kontroluje cestující odlétající do zemí Schengenského prostoru na Letišti Václava Havla.

262

Zabezpečovací systémy jsou pasivní a aktivní. Mezi pasivní patří správně architektonicky navržené a postavené letiště, evakuační prostředky, organizovatelnost bezpečnostních a záchranný složek, fyzická ochrana, atd. Aktivní systémy propojují monitorovací zařízení a bezpečnostní složky. Do aktivních systémů paří rovněž přístroje sledující pohyb vozidel po letištní ploše a také přístroje sledující letadlo, které vykonává pohyb na zemi či ve vzduchu. Za bezpečnost letového provozu zodpovídají nejen techničtí pracovníci, piloti, ale také dispečeři letového provozu, které zabezpečují provoz tak, aby nedošlo ke kolizní situaci [3]. V ochraně civilního letectví hrají velice důležitou roli bezpečnostní složky letiště, které se dělí na státní a civilní. Složky mají za úkol chránit letiště a učinit taková protiopatření, která zabrání jakýmkoliv protiprávním činům v civilní letecké dopravě. Státní bezpečnostní složky tvoří Policie ČR, Městská policie a Celní správa. Policie ČR se dále dělí na Leteckou službu PČR, Místní oddělení policie, Útvar ochrany ústavních činitelů a Inspektorát cizinecké policie. Policie ČR má za úkol řešit protiprávní činy, střežit státní hranice a také je součástí pasové kontroly pro lety mimo schengenský prostor. Městská policie chrání veřejný pořádek a Celní správa, která je podřízena Ministerstvu financí, chrání stát před nelegálními činnostmi týkající se cla, obchodu a daní. Civilní bezpečnostní složky jsou složky provozovatele letiště. Bezpečnostní dispečink monitoruje letiště a také při mimořádných událostech aktivuje bezpečnostní Ostrava 4. - 5. září 2013


složky. Ostraha letiště zajišťuje hlídkování, bezpečnostní kontrolu zaměstnanců a kontrolu u vstupu. Tato složka je ozbrojená. Bezpečnostní kontrola je složkou neozbrojenou a zajišťuje kontrolu osob, zavazadel, pošty a nákladu. Mezi civilní bezpečnostní složku patří také Hasičský záchranný sbor a funguje jako stálá ohlašovna požáru. V případě mimořádných událostí (např. požár nebo únik nebezpečných látek) zasáhne [4]. Data a metody jejich zpracování Pro vyřešení stanoveného problému potřebujeme kvalitní data zpracovaná kvalitními metodami, které odpovídají charakteru dat [5]. Šetření na Letišti Václava Havla bylo provedeno na základě procesního modelu, který je uveden na obr. 1 ve dnech 21. 12. 2012 až 11. 1. 2013. Sběr dat byl uskutečněn pomocí vyplňování tištěného dotazníku, dle kterého jsme zjišťovali, do jaké míry přísnosti bezpečnostní kontrola svou práci koná. Celkový počet zaměstnanců bezpečnostní kontroly, kteří byli ochotni poskytnout data, bylo 20. Zaměstnanců bezpečnostní kontroly, za pomoci anonymních dotazníků jsme se zeptali na 21 otázek (příloha). Získaná data byla vyhodnocena základními statistickými metodami, kterými v jednotlivých okruzích bylo stanoveno četnostní rozložení a byla provedena analýza grafů a poté celková syntéza. Analýza kritických míst při kontrole cestujícího CHECK-IN

Bezpečnostní kontrola

GATE

Letová posádka

Schengenský prostor

Obr. 1 Procesní model celkového šetření; výsledky v článku odpovídají druhému uzlu modelu Výsledky šetření Dále uvedeme výsledky hodnocení odpovědí na jednotlivé otázky: 1. Považujete čas, který je určený pro kontrolu všech cestujících za dostačující pro kvalifikovanou kontrolu dokladů všech cestujících? Odpovědi: ano 20x (100 %); ne 0x (0 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že pro řádnou kontrolu všech cestujících je čas dostačující, tudíž pocit časové tísně bezpečnostní kontrola nemá. 2. Jak často máte pocit, že pracujete pod stresem? Co brzo ráno? Odpovědi: ano 14x (70 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že více než polovina dotazovaných bezpečnostních pracovníků pracuje pod stresem. Ostatní odpověděli, že vše řeší v klidu nebo stres mají jen občas (na konci směny, kdy jsou unavení). 3. Máte možnost rozpoznat a odhalit nežádoucí nebo nebezpečnou osobu pro let? Odpovědi: ano17x (85 %), ne 3x (15 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že převážná většina dotazovaných má schopnost rozpoznat a odhalit nežádoucí nebo nebezpečnou osobu pro let, avšak je pozoruhodné, že se našla i ne zcela zanedbatelná část pracovníků, kteří danou schopnost nemají nebo si ji neuvědomují. Někteří dotazovaní doplnili, že takovou osobu rozpoznají jak kdy, 50 % na 50 %, jiní jen u podezření na opilost. 4. Máte možnost 100 % zjistit, zda cestovní doklad je platný? Odpovědi: ano 1x (5 %), ne 19x (95 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že možnost ověření platnosti dokladu příslušní pracovníci mají, avšak někteří dotazovaní doplnili, že je to velice časově náročné a kdyby ověření museli dělat u všech cestujících, kontroly by byly velice zdlouhavé, protože k ověření dokladu potřebují pomoc Policie ČR. 5. Máte možnost zjistit, zda osobní doklad byl vydán pro osobu, která ho předkládá? Odpovědi: ano 7x (35 %), ne 13x (65 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že přes polovinu dotazovaných možnost nemá. Někteří dotazovaní doplnili, že osobní doklad, který byl vydán pro osobu, která ho předkládá, zjistí jen podle fotografie a osobou stojící před kontrolou. Jiní Ostrava 4. - 5. září 2013

doplnili, že pokud se jim na dokladu cokoliv nezdá, mohou kontrole dokladu věnovat více pozornosti a ověřit si jeho platnost u Policie ČR, ale s každým cestujícím to časově i funkčně není možné. 6. Dostáváte informace o celostátně hledaných osobách? Pokud ano, jsou informace dostatečné k identifikaci příslušné osoby? Odpovědi: ne 20x (100 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že bezpečnostní kontrola, kontrolující cestující v rámci schengenského prostoru, nedostává žádné informace o celostátně hledaných osobách. 7. Znáte bezpečnostní prvky občanského průkazu a pasu, a dokážete je spolehlivě rozeznat? Odpovědi: ne 20x (100 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že bezpečnostní kontrola nezná bezpečnostní prvky občanského průkazu a pasu. Někteří dotazovaní doplnili, že kontrolují pouze, zda sedí údaje na dokladu s palubní vstupenkou a fotografie na dokladu s osobou, která doklad předkládá. 8. Kontrolujete pas nebo občanský průkaz pouze vizuálně? Odpovědi: ano 20x (100 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že kontrola dokladů v rámci schengenského prostoru není na tolik přísná, jako kontrola dokladů u pasažérů cestující do zemí mimo schengenský prostor, kde se pravost dokladů kontroluje pomocí speciálních přístrojů. 9. Prošel/a jste školením a výcvikem, na kterých jste se naučil/a, jak se máte chovat při rozpoznání osoby, která nemá správný doklad? Odpovědi: ne 20x (100 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že bezpečnostní kontrola, která má kontrolovat osobní doklady, neprošla školením a výcvikem, na kterém by se naučila, jak má rozpoznat osobu, která nemá správný doklad. 10. Odpověď na otázku Máte přesné instrukce pro další postup? byla: ano 20x (100 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že bezpečnostní kontrola, která má kontrolovat osobní doklady, nemá žádné instrukce pro další postup při rozpoznávání osoby, která nemá správný doklad. 11. Prošel/a jste školením a výcvikem, na kterých jste se naučil/a jak zacházet s osobami s nevhodným chováním? Odpovědi: ano 20x (100 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že bezpečnostní kontrola, prošla školením a výcvikem, na kterém se naučila zacházet s osobami s nevhodným chováním. 12. Zaznamenáte-li podivné a nevhodné chování u cestujícího (ze kterého nemáte dobrý pocit) máte povinnost informovat správu letiště? Odpovědi: ne 20x (100 %); Máte stanoveno koho přesně informovat? Odpovědi: ano 20x (100 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že bezpečnostní kontrola, která zaznamená podivné a nevhodné chování u cestujícího, má stanoveno koho přesně informovat. 12 odpovědí bylo bez konkrétního vyjádření, 8 dotazovaných sdělilo, že v daném případě volají dispečera bezpečnostní kontroly. 13. Popište podrobně nejhorší situaci, kdy osoba, kterou jste kontroloval, dělala v dané chvíli nebo později nějaké problémy. Z popsaných případů vyplývá, že bezpečnostní kontrola se v nejhorších situacích setkala s cestujícími, kteří byli pod vlivem alkoholu, vulgární, agresivní, házeli věcmi a ponižovali zaměstnance bezpečnostní kontroly. Někteří cestující se odmítali podrobit kontrole a někteří cestující byli nepříjemní z důvodů, že jim nebylo povoleno si s sebou na palubu letadla vzít zakázaný předmět. 14. Máte-li podezření, že cestující je silně nemocný, pustíte cestujícího do tranzitního prostoru? (chřipka, viditelné pocení, chrapot…) Odpovědi: ano 20x (100 %); Pokud ano, informujete nějakým způsobem posádku? Odpovědi: ano1x (5 %), ne 19x (95 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že bezpečnostní kontrola při podezření, že cestující je silně nemocný, pustí cestujícího do tranzitního prostou a neinformuje posádku letadla. Někteří dotazovaní doplnili, že to není v náplni jejich práce. 263


15. Prohlídku posádky provádíte stejným způsobem jako u cestujících? Odpovědi: ano 20x (100 %); Důkladněji? Odpovědi: ne 20x (100 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že bezpečnostní kontrola prohlídku posádky v crew gate provádí stejným způsobem jako u cestujících. 16. Máte vždy 100 % jistotu, že člen posádky není zaměněn za jinou osobu? Odpovědi: ano 8x (40 %), ne12x (60 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že značná část dotazovaných nemá jistotu, že člen posádky není zaměněn za jinou osobu. Někteří dotazovaní doplnili, že pokud je ID (identifikační) karta pravá, tak je daná osoba tou, která je na fotce, a že falsifikát jen těžko pozná. 17. Máte vždy 100 % jistotu, že osoba procházející s posádkou přes bezpečnostní kontrolu, je totožná s osobou na id kartě, která letí observer let s posádkou dané společnosti? Odpovědi: ano 9x (45 %), ne 11x (55 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že značná část dotazovaných nemá jistotu, že osoba procházející s posádkou přes bezpečnostní kontrolu, je totožná s osobou na ID kartě, která letí observer let s posádkou dané společnosti. Někteří dotazovaní, kteří odpověděli ano, doplnili, že jistotu mají, pokud odpovídá foto na ID kartě s osobou letící observer let a také na základě informací od společnosti. 18. Myslíte si, že bezpečnostní kontrola je snadná brána do světa pro hledané osoby? Odpovědi: ano 3x (15 %), ne 16x (80 %), nevím 1x (5 %). Z vyhodnocení odpovědí vyplývá, že značná část dotazovaných si nemyslí, že průchod skrz bezpečnostní kontrolu v rámci schengenského prostoru je snadná brána do světa pro hledané osoby. 19. Co by se podle vás mělo vylepšit? Odpovědi: často - lepší pracovní podmínky, více přestávek, příjemnější chování nadřízených k podřízeným, dostatek pracovníků, přibrat více kolegů mezi sebe, aby se pracovníci cítili odpočatě a měli možnost se vícekrát během náročných služeb občerstvit; zlepšení systému kontroly - výuka v oblasti bezpečnostních prvků dokladů; a větší důraz na chování cestujících - je třeba, aby četli přepravní podmínky a zbytečně pak nevedli hádky. 20. Co je dle vašich znalostí a zkušeností kritickým prvkem bezpečnostní kontroly? Odpovědi: nedostatek zaměstnanců únava; únava, stres; nedostatek odpočinku; pracovní vytížení; nervová únava; organizace práce je jen z pohledu vedoucích, není brán ohled na výkonný personál; nedostatečná důkladnost; a nedokonalost - nelze zjistit, když osoba má falešný doklad. 21. Který biometrický údaj by se měl detekovat s cílem zvýšení bezpečnosti, aby se, co nejméně, narušilo soukromí? Odpovědi: otisky prstů jsou biometrický údaj, který nejméně naruší soukromí osoby. Závěr Celkové vyhodnocení dotazníků ukazuje, že s ohledem na příčiny organizačních havárií [6] je jak v procesu provádění bezpečnostní kontroly, tak v návaznostech na ostatní úseky řada položek, které je třeba zlepšit. Např.: odstranit častou práci pod stressem, zlepšit úroveň kontroly cestovních dokladů a ID karet, zvýšit vzdělanost o ochranných prvcích dokladů a zajistit přísun informací o osobách, které představují bezpečnostní riziko. Poděkování

[2]

Johanidesová, J.: Příspěvek k analýze vlivu lidského faktoru na úspěšnost hromadných bezpečnostních kontrol prováděných rentgenovými zařízeními. Bezpečnostní teorie a praxe. ISBN 1801-8211.

[3]

Strymplová, V.: Pasivní bezpečnost a zdraví v letecké dopravě. Praha, 2012. Bakalářská práce. ČVUT, Praha 2012.

[4]

Ščurek, R.: Studie analýzy rizika protiprávních činů na letišti. Ostrava: VŠB FBI, 2009. 115 s. Studijní text.

[5]

Procházková, D.: Analýza a řízení rizik. ČVUT, Praha 2011, 405p. ISBN 978-80-01-04841-2.

[6]

Procházková, D.: Ochrana osob a majetku. ČVUT, Praha 2011, 301p. ISBN 978-80-01-04843-6.

Příloha - Dotazník pro bezpečnostní kontrolu 1. Považujete čas, který je určený pro kontrolu všech cestujících za dostačující pro kvalifikovanou kontrolu dokladů všech cestujících? • Ano; • Ne 2. Jak často máte pocit, že pracujete pod stresem? Co brzo ráno? 3. Máte možnost rozpoznat a odhalit nežádoucí nebo nebezpečnou osobu pro let? • Ano; • Ne 4. Máte možnost 100 % zjistit, zda cestovní doklad je platný? • Ano; • Ne 5. Máte možnost zjistit, zda osobní doklad byl vydán pro osobu, která ho předkládá? • Ano; • Ne 6. Dostáváte informace o celostátně hledaných osobách? • Pokud ano, jsou informace dostatečné k identifikaci příslušné osoby? • Ne 7. Znáte bezpečnostní prvky občanského průkazu a pasu, a dokážete je spolehlivě rozeznat? • Ano; • Ne 8. Kontrolujete pas nebo občanský průkaz? • Pouze vizuálně? • Přístrojově? 9. Prošel/a jste školením a výcvikem, na kterých jste se naučil/a, jak se máte chovat při rozpoznání osoby, která nemá správný doklad? • Ano; • Ne 10. Máte přesné instrukce pro další postup? • Ano; • Ne 11. Prošel/a jste školením a výcvikem, na kterých jste se naučil/a jak zacházet s osobami s nevhodným chováním? • Ano; • Ne 12. Zaznamenáte-li podivné a nevhodné chování u cestujícího (ze kterého nemáte dobrý pocit), • máte povinnost informovat správu letiště? • máte stanoveno koho přesně informovat? 13. Popište podrobně nejhorší situaci, kdy osoba, kterou jste kontroloval, dělala v dané chvíli nebo později nějaké problémy. 14. Máte-li podezření, že cestující je silně nemocný, • pustíte cestujícího do tranzitního prostoru? (chřipka, viditelné pocení, chrapot…); • Pokud ano, informujete nějakým způsobem posádku? 15. Prohlídku posádky provádíte: • stejným způsobem jako u cestujících? • Důkladněji? 16. Máte vždy 100 % jistotu, že člen posádky není zaměněn za jinou osobu? • Ano; • Ne 17. Máte vždy 100 % jistotu, že osoba procházející s posádkou přes bezpečnostní kontrolu, je totožná s osobou na id kartě, která letí observer let s posádkou dané společnosti? • Ano; • Ne 18. Myslíte si, že bezpečnostní kontrola je snadná brána do světa pro hledané osoby? • Ano; • Ne

Děkuji panu PhDr. Hanákovi z firmy ITS Consulting, za poskytnutí odborných konzultací týkající se bezpečnosti při odbavování cestujících na letišti. Zároveň děkuji vedoucí projektu paní doc. RNDr. Procházkové, DrSc. za podporu a cenné rady při zpracování článku.

19. Co by se podle vás mělo vylepšit?

Seznam literatury

21. Který biometrický údaj by se měl detekovat s cílem zvýšení bezpečnosti, aby se, co nejméně, narušilo soukromí?

[1]

264

Procházková, D.: Bezpečnost kritické infrastruktury. Praha: ČVUT, 2012, 318 s. ISBN 978-80-01-05103-0.

20. Co je dle vašich znalostí a zkušeností kritickým prvkem bezpečnostní kontroly?



Chemická analýza práškových hasiv pomocí metody FTIR spektroskopie Chemical Analysis of Fire-Extinguishing Dry Powders by Means of the FTIR Spectroscopy Ing. Ondřej Suchý, Ph.D. Ing. Hana Buřičová Ing. Otto Dvořák, Ph.D. MV - GŘ HZS ČR, Technický ústav požární ochrany Písková 42, 143 01 Praha 4 - Modřany [email protected], [email protected] [email protected]

většinou vyjádřené v procentech transmitance nebo v jednotkách absorbance na vlnové délce dopadajícího záření. Pro analýzy (nejen) hasiv využíváme v TÚPO FTIR spektrometru AVATAR 320 vybaveném jednoodrazovým ATR nástavcem s germaniovým krystalem (viz obr. 1).

Abstrakt Chemická analýza práškových hasiv pomocí metody FTIR je částí předmětu řešení DVÚ č. 3 výzkumného projektu TÚPO č. VF20112015021 ,,Výzkum efektivnosti hasiv“. Článek stručně popisuje prášková hasiva, zkušební zařízení a vývoj zkušební metody na stanovení kvantitativního obsahu jejich hl. složek metodou infračervené spektroskopie. Klíčová slova FTIR spektroskopie, prášková hasiva, kvantitativní analýza. Abstract The chemical analysis of fire-extinguishing powders by the FTIR spectroscopy is the framework of the PRT (Partial Research Task) No. 3 of the TÚPO´s research project No. VF20112015021 named “Research of the effectiveness of the extinguishing agents”. This paper briefly describes fire-extinguishing powders, the measuring instrument, development of the test procedure for quantitative analysis of their main components using the FTIR spectroscopy. Key words FTIR spectroscopy, fire-extinguishing dry chemical powders, quantitative analysis. Úvod Existuje několik typů pevných hasicích prášků. Nejběžnější jsou vhodné pro hašení požárů typu A (pevných hořlavých látek), B (hořlavých kapalin), C (hořlavých plynů) a požárů elektrozařízení. Prášek v kontaktu s plamenem a jím vyzařovaným teplem se rozkládá a deaktivuje volné radikály vznikající při hoření [1].

Obr. 1 FTIR spektroskop „Avatar 320“ + ATR nástavec Rentgenová fluorescenční spektrometrická analýza se zakládá na principu interakce svazku elektronů rentgenového (gamma) záření a vzorku. Při dostatečně vysoké energii gamma záření dojde k vyražení elektronu z vnitřních slupek zkoumané látky. Následně dojde k přesunu elektronu z vyšších energetických hladin a vyzáření sekundárního rentgenového záření, které je charakteristické pro všechny prvky. Vlnová délka charakteristického rtg záření je pro atomy daného prvku konstantní a jejím rozlišením lze tak určit přítomnost daného prvku ve vzorku - tedy určit kvalitu. Intenzita charakteristického záření je úměrná koncentraci daného prvku ve vzorku a jejím měřením lze tedy určit kvantitu. V rtg spektrometrii se využívá emisních spekter. Pro analýzy využíváme v TÚPO RTG fluorescenčního spektrometru XEPOS (viz obr. 2) umožňujícím elementární analýzu pro prvky s protonovými čísly v intervalu od 11 (Na) až 92 (U).

K ověření jakosti (složení těchto prášků) a opatření BOZP u spotřebitele je potřebné znát jejich kvalitativní a kvantitativní chemické složení. TÚPO - OVV v rámci řešení DVÚ č. 3 [2] vyvíjí metodiky chemické analýzy hasicích prášků pomocí FTIR a RTG spektroskopie. Za tímto účelem bylo testováno šest druhů namátkově vybraných hasicích prášků. Zkušební zařízení Pro posouzení hasiv využíváme kombinace metod infračervené spektroskopie FTIR a RTG fluorescenční spektroskopie. FTIR spektroskopie je založena na absorpci infračerveného záření (tj. záření o vlnových délkách 0,78 až 1000 μm) při průchodu vzorkem. Při této interakci fotonů infračerveného záření s molekulami vzorků dochází ke změnám rotačně vibračních energetických stavů molekuly v závislosti na změnách dipólového momentu molekuly. Vyjádřením této závislosti je infračervené spektrum, které je grafickým zobrazením funkční závislosti energie Ostrava 4. - 5. září 2013

Obr. 2 Rentgenový fluorescenční spektroskop XEPOS Předmět chemických analýz Cílem je vyvinout metodu pro stanovení obsahu hlavních složek práškových hasiv. V první fázi se vycházelo ze šesti vzorků práškových hasiv: 265


1. Gloria Adex;

4. prášek dodaný firmou Pyroservis; 5. Pulvex ABC Standard; 6. Pulvex ABC Royal.

0,24

Chemická analýza

prumerny Adex (NH4)2SO4 prumerne

1400 , S- O

0,22 0,20

Kvalitativní analýza

0,18

Nejprve byla provedena kvalitativní analýza těchto vzorků s cílem identifikovat obsažené sloučeniny. Byla získána spektra vyjadřující závislost transmitance na vlnočtu na základě dvou měření: prázdného kyvetového prostoru, kdy získáme tzv. pozadí (background), přiřazující každému vlnočtu odpovídající hodnotu Φ0 - intenzita záření, které vstoupilo do vzorku, a vlastního vzorku, jehož naměřením byla získána hodnota Φ - intenzita záření, které prošlo vzorkem. Spektrum transmitance je tedy poměrem Φ/Φ0 pro každý vlnočet. Pro účely tohoto článku byla spektra převedena do závislosti absorbance na vlnočtu, přičemž absorbance je definovaná jako záporně vzatý logaritmus transmitance.

0,20 0,18 0,16 0,14

Absorbance

0,12 0,10 0,08

0,12

3200 , N- H

0,14

30 20, N- H

Absorbance

0,16

285 4, N- H

0,10 0,08 0,06 0,04 0,02

3000

2000

1500

1000

500

Wavenumbers (cm-1)

Obr. 4 Identifikace shodných pásů vzorku hasiva Gloria Adex a síranu amonného

Pro odstranění nehomogenit bylo provedeno vícero měření na každém hasivu. Pro zjištění vlivu nehomogenit byl první vzorek (Pulvex ABC standard) změřen desetkrát (viz obr. 3), ostatní vzorky byly na základě stability spekter naměřeny vždy třikrát. 0,22

612, S- O

3. Neutrex;

10 60, S- O

Ve všech testovaných vzorcích kromě vzorku „prášek dodaný firmou Pyroservis“ se vyskytoval dihydrogenfosforečnam amonný. Druhou nejčastěji zastoupenou složkou vybraných hasiv je síran amonný. Další nalezenou složkou byl síran draselný. Kromě těchto látek se každé hasivo skládá z jedné další přísady, která je většinou na bázi hlinito-křemičitanů.

2. Bavex ABC;

V další fázi byla naměřena spektra čistých látek, ze kterých se dané hasicí prášky podle předpokladu skládaly. Tato spektra čistých látek lze využít k vytvoření kalibračních standardů pro tvorbu kvantitativního modelu. Identifikace složek, které hasivo obsahuje, v této fázi analýzy probíhala na základě hledání shodných pásů ve spektru konkrétního hasiva a každé čisté látky, jejíž spektrum bylo k dispozici, viz obr. 4. Pro úplnost kvalitativní analýzy složek směsi vzorků bylo využito softwarové knihovny. Tímto byla identifikována také poslední složka směsi jednotlivých vzorků. Ve většině případů se jednalo o materiál na bázi hlinito-křemičitanů.

*Filip_Suk_Pulvex_Standard_10,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_9,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_8,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_7,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_6,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_5,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_4,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_3,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_2,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_1,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_10,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_9,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_8,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_7,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_6,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_5,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_4,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_3,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_2,GladiATR *Filip_Suk_Pulvex_Standard_1,GladiATR

0,06 0,04 0,02

Semikvalitativní analýza

0,00

Po základní identifikaci shodných pásů spekter vzorků a odpovídajících čistých látek následovala tzv. „Metoda odečítání spekter“. K provedení metody se použije softwarové funkce „subtract“. Tato funkce odečítá jedno spektrum od druhého, tj. pokud se nachází v daném spektru hasiva stejný pás jako ve spektru čisté látky, použije se funkce subtract a výsledkem je přibližný koncentrační zlomek této čisté látky v daném hasivu. Pro odečet je zapotřebí vybrat ke spektru vzorku hasiva spektrum standardu čisté látky, které se nejvíce podobá spektru vzorku, tedy takové, které obsahuje nejvíce shodných pásů. Výsledkem je residuum, které je popsáno hodnotou značící hmotnostní zlomek složky v tomto vzorku. Dalším krokem je odečet druhé složky, která má v pořadí jako druhá nejvíce shodných pásu se vzorkem, avšak tato druhá látka se neodečítá od původního spektra vzorku hasiva, nýbrž od právě vzniklého residua. Tímto způsobem vznikne nové residuum a vzniká také další hodnota hmotnostní koncentrace další složky v hasivu.

-0,02 -0,04 3000

2000

1500

1000

500

Wavenumbers (cm-1)

Obr. 3 Zobrazení deseti naměřených spekter vzorku Pulvex ABC standard bez další softwarové úpravy Po softwarové ATR korekci bylo v dalším kroku získáno průměrné spektrum každého hasiva z naměřených spekter a v tomto spektru byly následně detekovány hlavní složky jednotlivých hasiv - viz tab. 1. Tab. 1 Výsledek kvalitativní analýzy práškových hasiv Hasicí přášek

Obsažené látky

Gloria Adex

(NH4)H2PO4, (NH4)2SO4, K2SO4, břidlicový jíl (hlinito-křemičitanový základ)

Bavex ABC

(NH4)H2PO4, (NH4)2SO4, K2SO4, obkladačka (hlinito-křemičitanový základ)

Neutrex

(NH4)H2PO4, (NH4)2SO4, popílek

prášek dodaný firmou Pyroservis

Kaolinitický jíl (zeolit)

Pulvex ABC Standard

(NH4)H2PO4, (NH4)2SO4, popílek

Pulvex ABC Royal

(NH4)H2PO4, KIESELGUHR (křemičitanový základ)

Kvantitativní analýza V rámci kvantitativní analýzy byla provedena elementární analýza pomocí rentgenového fluorescenčního spektrometru pro získání přehledu o prvkovém složení zkoumaných práškových hasiv, kdy např. z obsahu síry ve vzorku lze usuzovat na přítomnost síranů, z obsahu fosforu na přítomnost fosforečnanů atd. Vlastní vývoj kvantitativních metod stanovení obsahu složek v práškových hasivech se provádí v programu TQ Analyst. Při tvorbě kvantitativní metody byly v tomto případě uvažovány tří přístupy: - Použití Lambertova-Beerova zákona: A   c l

266

(1) Ostrava 4. - 5. září 2013


kde A

absorbance,

ε

molární absorpční koeficient [L.cm-1.mol-1],

c

koncentrace [mol.l-1],

l

délka absorpční vrstvy [cm]. Předpokladem této metody je ale nepřekrývání jednotlivých pásů.

- Metoda částečných nejmenších čtverců, která je vhodná pro kvantitativní analýzu směsí látek, jejichž spektrální pásy se překrývají, kvůli čemuž nelze vybrat oblast selektivní absorpce každé složky. Je proto vhodná pro směsi látek s podobnými spektry. Oproti metodě založené na Lambertově-Beerově zákoně je její nevýhodou složitý matematický aparát a velké množství standardů, které je potřeba pro její vytvoření. - Metoda hlavní složky, která je principiálně velmi podobná metodě částečných nejmenších čtverců [3].

síran amonný, dihydrogenfosforečnan amonný a síran draselný (hasiva Gloria Adex a Bavex ABC) a druhá skupina síran amonný a dihydrogenfosforečnan amonný (Neutrex, Pulvex ABC Standard a Pulvex ABC Royal). Testuje se vhodnost použití LambertovaBeerova zákona, metody částečných nejmenších čtverců a metody hlavní složky. Pro vznik dostatečně robustní a spolehlivé metody sloužící k určení obsahu hlavních složek obsažených v práškových hasivech je nutné použít velký počet standardů a provést validaci metod měřením dalších druhů práškových hasiv tak, aby byla dostatečně ověřena vhodnost metody pro potřeby HZS ČR. Literatura [1]

Orlíková, K.: Hasební látky, Sdružení a bezpečnostního inženýrství v Ostravě, 1995.

[2]

Dvořák, O. a kol.: DVÚ č. 3 Vzorkování odpadní vody, znečištěné půdy a pož. plynů z ovzduší při hašení požárů, úpravy odebraných vzorků a chemické analýzy zkuš. vzorků. Dílčí výzkumná zpráva s výsledky řešení v r. 2012. Praha: MV - GŘ HZS ČR, technický ústav požární ochrany, 2013.

[3]

Matějka, P.: Spektrometrie v blízké infračervené oblasti, elektronická skripta VŠCHT.

Závěr V současné době pokračuje vývoj metod kvantitativního stanovení složek ve dvou skupinách práškových hasiv, které se liší očekávaným obsahem složek. První skupina obsahuje

požárního

Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Hasiace látky a jejich technológie EDICE SPBI SPEKTRUM

37.


KAROL BALOG

HASIACE LÁTKY A JEJICH TECHNOLÓGIE

Karol Balog Cieľom predloženej publikácie je oboznámiť odbornú verejnosť s problematikou hasiacich látok, ktorých poznanie a správna voľba môže značne prispieť k záchrane ľudských životov a spoločenských hodnôt. Nemalý význam má i možnosť ovplyvnenia následkov požiarov a environmentálnych dopadov hasiacich látok pri ich správnej aplikácii. Pozornosť je venovaná hasiacim účinkom, fyzikálno-chemickým vlastnostiam i toxicite hasiacich látok a v nemalej miere aj ich environmentálnej akceptovateľnosti. V prílohe sú uvedené prehľady v súčasnosti dostupných hasiacich látok, ich vlastnosti a hasiace účinky i niektoré dôležité fyzikálno-chemické a požiarnotechnické charakteristiky horľavých látok.

ISBN 80-86634-49-3. Rok vydání 2004.

cena 105 Kč



267


Analýza přírodních katastrof v oblasti Krkonoš The Analysis of Natural Disasters in the Area of the Krkonoše Mountains Ing. Martina Syručková Ing. Veronika Foldynová VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 30 Ostrava - Výškovice [email protected], [email protected] Abstrakt Změna klimatických podmínek, necitlivý přístup člověka k přírodním zdrojům, přetváření krajinného rázu, enormní výskyt emisí, jsou bezesporu jedním z hlavních faktorů, které se negativním způsobem podílejí na vzniku přírodních katastrof a zároveň mohou podstatnou měrou ovlivnit také jejich průběh. Rozsáhlé přírodní katastrofy přináší vysoké ztráty na majetku, ohrožují velký počet osob na zdraví a životech, jejich zdolávání je spojeno se značnými náklady, včetně těch, které jsou využity k obnově postiženého území, stejně tak mohou zásadní měrou poničit životní prostředí, včetně vzácných ekosystémů nalézajících se v postižené lokalitě. Článek přináší ucelený pohled na výskyt a analýzu přírodních katastrof na území Krkonoš, které se zde v minulosti vyskytly a lze předpokládat, že se budou i nadále vyskytovat, včetně historického průřezu a pohledu na zásahy do krajiny, mající zásadní dopad na jejich výskyt a průběh. Klíčová slova Nebezpečí, expozice, zranitelnost, povodně, dopady těžby, lyžařské areály. Abstract Changing climatic conditions, insensitive man access to natural resources, the transformation of the landscape, the enormous presence of emissions, are without a doubt one of the major factors that have a negative role in the emergence of natural disasters, and at the same time can significantly affect their progress. Extensive natural disasters brings high losses to property, threaten a large number of people in the health and lives of their control that is associated with significant costs, including those that are used for the reconstruction of the affected areas, as well as fundamentally can destroy the environment, including rare ecosystems located in the affected area. Article provides a comprehensive look at the analysis of the occurrence of natural disasters occurring on the territory of the Krkonoše mountains, which have occurred here in the past and it can be assumed that they will continue to occur, including the historical section and looking at interventions in the landscape, having a major impact on their occurrence and course.

Geologické počátky Krkonoš se datují do období starohor a starších prvohor. V důsledku horotvorných pochodů tehdy vznikla první podoba masivu zvaného Krkonošsko-jizerské krystalinikum. Následovalo druhohorní zvětrávání, třetihorní alpínské vrásnění a vodní eroze. Opakovaným čtvrtohorním zaledněním byl postupně přetvářen přirozený vzhled Krkonoš, až do jejich současné podoby [1]. V posledním tisíciletí byla tvář krkonošské krajiny měněna především činností člověka. Povodně Nejstarší záznam o povodni v oblasti Krkonoš pochází z roku 1312, z kronik je dále možné vyčíst, že větší povodně zasahovaly tuto oblast zhruba každých 15 - 20 let. V červenci roku 1897 zasáhly dvě třetiny Čech, část Moravy a Slezska, ale také Německa a Rakouska rozsáhlé povodně. Katastrofu způsobily dlouho trvající deště a po nich následovala průtrž mračen. 30. července roku 1897, postihla Jelenohorskou kotlinu největší a svými následky nejtragičtější povodeň v historii. V noci z 29. na 30. července 1897 přišla průtrž mračen a výška hladiny v říčce Jedlici brzy překročila stav, pro který byl vyhlašován stav pohotovosti. Během deseti hodin spadlo přibližně 200 litrů vody na metr čtvereční. Nic netušící obyvatelé městečka klidně spali, neboť v minulosti povodně končily nanejvýš zaplavením dvorků a sklepů. Teprve k ránu byl opožděně vyhlášen poplach, největší příval vody byl zaznamenán mezi čtvrtou a půl pátou hodinou ranní [2]. Rozsah zkázy, která celé město Kowary postihla, bylo vidět již za úsvitu. Voda vystoupila z koryta poklidné říčky Jedlice a zaplavila ulice, náměstí i dvory. Mnoho obyvatel nedokázalo opustit svá obydlí, protože je ze všech stran obklopil dravý proud řeky. Souhrn škod byl ohromující. Zcela zničeno bylo 14 obytných domů a 15 dalších budov, silně poškozeno bylo 10 domů obytných a 5 jiných staveb. Voda též spláchla 12 veřejných a 9 soukromých mostů, zničila 3 km veřejných a 11 km soukromých silnic a cest a vyžádala 102 obětí. Na následujících dobových fotografiích jsou zachyceny likvidační práce ve městě Kowary a poničené městečko Horní Maršov rozvodněnou řekou Úpou.

Key words Risk, exposure, vulnerability, flood, the impact of mining, ski resorts. Krkonoše Krkonoše tvoří nejvyšší pohoří České republiky a jsou zároveň i nejvyšším pohořím střední Evropy severně od Alp. I přes malou rozlohu a nízkou nadmořskou výšku skýtají mimořádnou pestrost krajiny, flóry a fauny. Vděčí za to výjimečné zeměpisné poloze uprostřed Evropy. Mají délku přibližně 35 km a jejich hlavní hřbety a údolí jsou uspořádány ve směru severozápad-jihovýchod. Jejich poloha významně ovlivňuje všechny geografické, klimatické a biologické vlastnosti těchto evropských středohor a jejich okolí.

Obr. 1 Likvidační práce ve městě Kowara [3] Katastrofální povodeň dala podnět pro výstavbu přehrad na vodních tocích Krkonoš a Jizerských hor. Jednalo se o přehrady: Bedřichov, Fojtka, Labská, Lesní Království, Mlýnice, Mšeno, Pařížov, Souš, Jejich účelem bylo zejména [5]: • zachycení povodňových vln a snížení jejich účinku, • částečná ochrana území pod přehradou před účinky povodní, • zajištění minimálního a nadlepšeného průtoku na Labi, • rybí hospodářství a rekreační využití.

268



stanovená míra rizika lze následně převést na stupeň ohrožení pro jednotlivé typy objektů (budovy, osoby, mobilní objekty apod.) nebo provést vyhodnocení potencionálních povodňových škod pro jednotlivé objekty (konkrétní budovy, infrastruktura apod.). Při kombinaci obou řešení dostáváme míru potenciální škody pro určený typ objektů. Těžba a její dopady

Obr. 2 Horní Maršov po povodni v roce 1897 [4]

Obr. 3 Přehrada Lesní Království [6] Dalších 100 let zůstalo území od povodní většího rozsahu ochráněno. Další povodně s katastrofálními následky byly v oblasti zaznamenány v letech 1997, 1998, 2002, 2006 a 2013. V současné době se na území Krkonoš, pro potřeby předcházení povodňového rizika v rámci povodňového plánování, uplatňuje systém vyhodnocování povodňového rizika. Povodňové riziko nastává tehdy, existují-li současně tři hlavní, vzájemně se ovlivňující skutečnosti, přičemž jejich intenzita určuje celkovou míru tohoto rizika. Jedná se o [7]: • nebezpečí - vlastní extrémní srážko-odtokový proces, který se dá vyjádřit ve formě pravděpodobnosti výskytu hydrologického jevu povodně (v dané oblasti a sledované periodě jevu), • vystavení riziku (expozice) - majetek, obyvatelstvo a přírodní prostředí, vystavené ohrožení povodní, • zranitelnost - míra schopnosti odolávat účinkům povodně, stupeň ohrožení lidského zdraví, životů a majetku. Na obr. 4 je graficky zpracován vztah mezi povodňovým rizikem a skutečnostmi, které míru povodňového rizika nejvíce ovlivňují.

Těžba a s ní související procesy jsou bezesporu druh lidské činnosti, která významnou měrou zasahuje do krajiny, mění její ráz i charakter. Přestože Krkonoše nepatřily mezi surovinově nejbohatší oblasti českých zemí, lze zde nalézt řada různých zásahů do krajiny způsobených dobýváním a zpracováním nerostných surovin. Jedná se o dopady a změny rozličné intenzity, počínaje nenápadnými propady po starých báňských dílech až po větší změny reliéfu, rozsáhlejší odvaly a ekologicky ohrožená území. Sporé počátky získávání a využívání nerostných surovin tu dokonce známe již z doby neolitu. V průběhu dějin byly báňské a těžební aktivity se všemi jejich dopady střídavě zvýrazňovány a utlumovány. Dobývání souviselo nejen s přírodními podmínkami, ale také politickými a ekonomickými okolnostmi. Některá ložiska byla po několika letech či desetiletích vyčerpána a místa těžby opuštěna, na jiná se lidé za změněných podmínek znovu vraceli, aby s novými znalostmi a technologickými možnostmi jejich zásoby zkoumali a snažili se je dále těžit. Nejdéle se do tváře Krkonoš zapisovala éra rudného hornictví. Rudné hornictví zde nakonec přetrvalo až do konce 20. století, kdy byla ukončena poslední těžba na ložisku Harrachov [8]. Rozpoznat, co vše znamená exploatace nerostných surovin pro krajinu a životní prostředí, není vždy jednoduché. Jedná se o dopady odrážející se v několika vzájemně na sebe působících a souvisejících složek - dopady na: půdu, horninové prostředí, vodu, ovzduší, klima, flóru, faunu i celé ekosystémy. V současné době Krkonoším celkové akutní nebezpečí ohrožení přírody důlní nebo lomovou činností nehrozí. Většina báňských děl je již opuštěna, často i desítky let nebo dokonce staletí. Od vzniku Krkonošského národního parku v roce 1963 se projevila tendence těžební i průzkumné aktivity omezovat a jejich následky minimalizovat. Dnes jsou v činnosti tři velké těžebny, ve kterých se dobývají vápence a dolomity (nerudné suroviny) a to lomy v Horním Lánově, v Černém Dole a v Suchém dole u Albeřic. Hlubinná těžba U vlivů těžby na horninové prostředí a charakter krajiny lze rozlišovat vlivy dočasné, dlouhodobé nebo trvalé. Nelze konstatovat, že všechny tyto vlivy mají nutně negativní dopad na životní prostředí a obyvatelstvo. Za nejnebezpečnější důsledky hornické činnosti lze považovat volné vyrubané prostory v podzemí, nedostatečně zajištěná a likvidovaná důlní díla nebo stará důlní díla narušující stabilitu povrchu. Až v pozdější době podzemní těžby v Krkonoších se vyskytnul problém s velkým množstvím hlušiny, která byla ukládána na odvalech (haldách). Dnes jsou pozůstatky těchto větších hald už jen v Obřím dole, Harrachově a na Medvědíně.

Obr. 4 Vztah mezi povodňovým rizikem a faktory ovlivňující jeho velikost [7]

Výraznější změny povrchu poddolováním jsou patrny ve strmé rudní žíle Oldřich na ložisku Harrachov, kde vznikla po jejím vyrubání ve svrchním štolovém patře dolu hluboká propadlina se svislými stěnami. Častější jsou tu drobné propadliny při ústí a v úvodní vstupní části štol nebo propadliny po svislých důlních jamách a průzkumných šachticích [8].

Kvantifikovat jednotlivé složky lze až po získání některých důležitých podkladů (informací). K získání základních hydraulických parametrů proudění v záplavovém území (hloubku, rychlost proudění) se využívá výpočtů stanovených prostřednictvím numerických modelů 2D. Analýzou získaných výsledků v kombinaci s dalšími údaji, se stanovují scénáře o působení povodně. Takto

Dnes dochází k největšímu dopadu na horninové prostředí a krajinný ráz ve vápencových lomech. V důsledku těžby probíhají změny reliéfu území, tvářnosti a členitosti terénu a charakteru horninového prostředí. Spolu se změnami dalších faktorů, jako je sklonitost, expozice svahů, proudění větrů, odpar, vlhkost a vegetační kryt, se mohou projevit i v mikroklimatu. Vzniklá členitost reliéfu způsobuje, že v jamách a jiných prohlubeninách


269


dochází k hromadění chladnějšího vlhčího vzduchu, zatímco na jižních exponovaných svazích jsou naopak přízemní vrstvy výrazně zahřívány a vysušovány. V činných lomech se navíc vyskytuje vysoká prašnost, hluk, sesuvy, eroze a deflace. Vodstvo Během těžby a zpracování nerostných surovin, ale i po ukončení těchto aktivit, patří voda k nejzranitelnějším a nejvíce ovlivněným složkám životního prostředí. Povrchovou a podzemní těžbou dochází k výraznému narušení a změně hydrologického a hydrogeologického rázu území. Jako hlavní vlivy se uvádějí: vliv důlního díla jako drenáže, likvidace nebo přeložení existujících vodotečí a vodních nádrží, změna zvodnění horninového prostředí, změna odtokových poměrů, výrazné snížení hladiny podzemních vod v okolí lomu, nadměrné vysušování odvalů a vytváření větší mocnosti nesaturované zóny (úseku horninového prostředí mezi půdním zvodněním a puklinovým zvodněním hornin), malá akumulační schopnost odvalů pro vytváření zásob podzemní vody [9]. U podzemní těžby, která existovala v rámci ložisek v Harrachově, Obřím dole, Herlíkovicích a na Medvědíně, vznikl složitější horizontální a vertikální systém štol, jam a dobývek. Tyto báňská díla mohou vytvářet nový drenážní systém krajiny s trvalou nebo dočasnou funkcí. Vznikem důlních děl se může zrychlovat odtok podzemních vod, lokálně snižovat hladina podzemních vod, snižovat vydatnost pramenišť apod. Někdy se naopak při výtocích vody ze starých štol ve svahu vytvářejí mokřady nebo nová prameniště. Následky snížení hladiny podzemní vody jsou patrné i v oblasti pedosféry.V důsledku vzniku větší mocnosti nesaturované (nenasycené) zóny se zmenšuje i tvorba zásob podzemní vody pro suchá období, což má následně dopad také na biosféru a využitelnost území. Půda S těžební činností souvisí zábor zemědělské a lesní půdy spojené zejména se zpřístupněním ložisek, výstavbou těžebních kapacit a zakládáním odvalů či výsypek. V Krkonoších se dnes setkáváme s touto situací pouze ve velkých vápencových lomech. Kromě vlastního záboru půdy dochází taktéž k její degradaci způsobenou emisemi a různých kontaminacemi v provozních areálech nebo mimo ně. Jako příklady lze uvést spad prachu z odvalů, dopravních tras, nebo průsaky znečištěných povrchových vod z hald. K poškození půdy různými druhy kontaminací může být způsobeno, stejně jako u podzemních vod, důsledkem staré těžby rud, která ustala již před desetiletími či staletími. Zdrojem kontaminací jsou často produkty vzniklé v důsledku oxidace sulfidů, zvláště pyritu, pyrhotinu a arzenopyritu. Krkonošské arzenové rudy zde byly, patrně již od 16. století až do začátku 20. století, těženy i zpracovávány. Těžba arzenové rudy způsobila v nejbližším okolí důlních a hutních provozů výrazné znečistění půd i vod arzenem. Toto znečištění v řadě lokalit přetrvalo až do současnosti. Jiným neméně závažným problémem jsou pro půdy odvaly uranových dolů, které bývají obvykle zdrojem zvýšeného obsahu uranu a radia, včetně zvýšené koncentrace radonu ve vodách a ovzduší. Lyžařské areály Budování nových lyžařských areálů, lanových drah, vleků a sjezdovek je fenomén, který trvá v naší republice již celá desetiletí. V posledních letech se však tato frekvence výrazně zvýšila, často bez ohledu na to, jaké negativní vlivy přináší. Je třeba si uvědomit, že s rostoucím areálem, rostou také požadavky na jeho dopravní obslužnost a kapacitu inženýrských sítí, jejich zbudování může také velmi významnou měrou ovlivňovat ráz krajiny a přinášet sebou nová rizika. 270

Rozvoj areálů je ve většině případů navrhován na úkor lesního porostu. V oblasti pak dochází k narušení základní funkce lesa, dochází ke snížení: stabilizace svahu a retenční schopnosti, což může přispět ke zvýšení rizika a rozsahu povodní (zrychlení odtoku vod z bezlesých svahů, menší retenční schopnost stlačeného sněhu na sjezdovkách) a jimi vzniklých škod (pohyb svahové masy, splachování vrchní vrstvy půdy, urychlení plošné eroze). Takto vytvořená fragmentace lesa přispívá také ke snížení ekologické stability a biodiverzity lesa. Nově vzniklé porostní stěny přináší nezanedbatelné riziko následného rozpadu okolního lesa - vlivem bořivých větrů, snadnějšího pronikání imisí do nitra porostu či šíření kůrovce. Na fragmentaci negativně reaguje řada lesních živočichů. Dalším negativním jevem majícím dopad především na oblast životního prostředí je zvýšená hlučnost, koncentrace zplodin a velmi výrazná intenzita osvětlení sjezdovek. Závěr Člověk a jeho činnost významnou měrou ovlivňují ráz a charakter krajiny. Ne všechny zásahy člověka do přírody lze označit za negativní, ale i v dnešní době jich lze nalézt celou řadu. Některé negativní jevy mají své kořeny již v daleké minulosti, některé tvoříme i dnes bez ohledu na zkušenosti, které jsou s danými jevy již dlouhodobě známy. Například odlesňování svahů významnou měrou zvyšuje riziko vzniku povodní, zvyšuje jejich rozsah, včetně urychlení jejich nástupu. Mění hydrologické poměry území, včetně množství podpovrchových vod, které bývají nejkvalitnější zásobárnou vody pitné. Rostoucí turistický ruch zatěžuje krajinu zvýšeným množstvím emisí, produkcí odpadů, ohrožováním a ničením ekosystémů. Tento jev se bohužel stále více vyskytuje také v chráněných krajinných oblastech a národních parcích. Pokud chceme v budoucnu účinně předcházet devastaci krajiny, vyhnout se negativním jevům, které souvisí s naší činnosti v krajině a mohou být kořenovými příčinami velkých katastrof, bude třeba přijmout myšlenku udržitelného rozvoje, neboť přírodní zdroje ani schopnost ekosystémů vstřebávat důsledky lidské činnosti nejsou neomezené. Literatura [1] Správa Krkonošského národního parku [online]. 2013 [cit. 1. 7. 2013]. Dostupné z: http://www.krnap.cz/geohistoricky-vyvoj/. [2] Sawicki, K. (2007).: Povodeň v Krkonoších v roce 1897. In Časopis Krkonoše - Jizerské hory, Vrchlabí: Správa Krkonošského národního parku, 2007, č. 8, ISSN 1214-9381. [3] Česká televize [online]. 2013 [cit. 19.6.2013]. Dostupné z: http://www.ceskatelevize.cz/ct24/regiony/131473-vodni-zivelzabijel-krkonosska-apokalypsa-1897/. [4] Krajinou a přírodou východních Čech [online]. 2013 [cit. 19.6.2013]. Dostupné z: http://bohemiaorientalis.cz/kudy-tekla -reka-3-4/povoden-horni-marsov-1897-foto-www-scheufler-cz-2/ [5] Povodí Labe [online]. 2013 [cit. 30.6.2013]. Dostupné z: http:// www.pla.cz/planet/public/vodnidila/prehrada_labska.pdf. [6] INTERREGION JIČÍN [online]. 2013 [cit. 30.6.2013]. Dostupné z: http://www.interregion.cz/turistika/stavby/ technika/les_kralovstvi/prehrada_les_kralovstvi.htm. [7] ASB [online]. 2013 [cit. 3.7.2013]. Dostupné z: http://www. asb-portal.cz/inzenyrske-stavby/geotechnika/analyza-amapovani-povodnovych-rizik-596.html. [8] Pošmourný, K. (2009).: Zraněná krajina. In Časopis Krkonoše - Jizerské hory, Vrchlabí: Správa Krkonošského národního parku, 2009, č. 10, ISSN 1214-9381. [9] Vítejte na Zemi [online]. 2013 [cit. 12.7.2013]. Dostupné z: http://vitejtenazemi.cenia.cz/cenia/index.php?p=vliv_tezby_ na_zivotni_prostredi&site=energie.



Využitelnost tavitelných konstrukcí staveb pro odvod tepla při požáru Usability of Fusible Structures of Buildings for Heat Removal in Case of Fire Ing. Martin Šamaj1 Ing. Jiří Pokorný, Ph.D., MPA

2

střešních konstrukcí, ale přípustná je instalace rovněž v horní části obvodových stěn. [2, 3].

VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 30 Ostrava - Výškovice 2 Hasičský záchranný sbor Moravskoslezského kraje Výškovická 40, 700 30 Ostrava - Zábřeh [email protected], [email protected] 1

Požární odvětrání

Zařízení pro odvod kouře a tepla

Abstrakt Při požárech v uzavřených prostorech dochází mimo jiné ke kumulaci tepla, které může negativně působit na stavební konstrukce. Se záměrem snížit toto namáhání, lze do staveb instalovat tzv. tavitelné konstrukce, které se při požáru naruší a vzniknou otvory, kterými bude odváděno teplo mimo vnitřní prostory a tím se sníží tepelné namáhání stavebních konstrukcí. V současné době se s pojmem tavitelných konstrukcí v českých technických normách nesetkáme, ale do budoucna lze jejich využití předpokládat, především z hlediska výhod, které jejich instalace může přinést. Příspěvek popisuje tavitelné konstrukce jako odvody tepla a výpočetní postupy pro stanovení doby jejich narušení.

Abstract During fire in a closed room there are an accumutaion heat, which it can cause negative of a building construction. With the intention reduce this stress, we can install fusible link in a building, which destroy at fire and than opens come into being, which heat will get away and so heating stress of building contruction will be less. Currently we can´t find a concept of fusible link in a czech technical standards, but in the future we can assume their use, because they have advantages. This article describe fusible structures like heat removal and computing procedures for petting time their destruction. Key words Heat Flux, Fusible Link, Heat Removal, thermal inertia index.

Jednou z variant odvodů tepla jsou tavitelné konstrukce, které jsou tvořeny plasty s teplotou tavení do 300 °C (např. polykarbonátové světlíky). Vlastnosti některých konstrukcí tohoto charakteru jsou uvedeny v tab. 1. V příspěvku budou prezentovány odvody tepla s termicky citlivou plochou, která se působením tepla uvolní a pro něž je dále v textu uveden výpočetní postup doby vytavení. Odvody tepla se instalují především do Ostrava 4. - 5. září 2013

Přirozené

Nucené

Přetlakové

Kombinované

Kombinované

Obr. 1 Rozdělení požárního větrání [1] Tab. 1 Fyzikální vlastnosti tavitelných konstrukcí Materiál

Tepelná vodivost [W.m-1.K-1]

Hustota [kg.m-3]

Měrná tepelná kapacita [J.kg-1.K-1]

Teplota tavení [°C]

PMMA

0,18

1180

1500

240

PC

0,21

1200

1170

225

PVC

0,15

1400

850

240

SAN

0,17

1080

1200

106

Podstropní proudění Dobu vytavení konstrukcí lze stanovit metodou prezentovanou v DIN18232-7 Rauch- und Wärmefreihaltung - Teil 7: Wärmeabzüge aus schmelzbaren Stoffen; Bewertungsverfahren und Einbau. Prezentovaná metoda vyžaduje vstupní hodnoty, které lze stanovit posouzením podstropního proudění plynů. Postupů pro stanovení charakteristik podstropního proudění je značné množství. Výpočetními metodami se stanoví nárůst teploty kouře ΔT a rychlosti proudění kouře U. Pro velkoobjemové prostory jsou vhodné rovnice (1) až (4). [4, 5, 6]: 2

T  16,9 

Odvody tepla Při řešení požární bezpečnosti staveb se v České republice nesetkáte s pojmem konstrukce odvodů tepla. V českých předpisech se vždy uvádí zařízení odvodů tepla společně s odvody kouře jako jeden konstrukční celek. Požární větrání se z pohledu požární bezpečnosti v České republice člení na zařízení pro odvod kouře a tepla nebo na odvětrání chráněných únikových (zásahových) cest (viz obr. 1). Jak samotný název odvodů tepla napovídá, jsou tyto konstrukce primárně předurčeny k odvádění tepla, ale vlivem otevření samozřejmě odvádějí také kouř [1].

Nucené

Přirozené

Klíčová slova Tepelný tok, tavitelné konstrukce, odvody tepla, teplotní index setrvačnosti.

Odvětrání chráněných únikových cest

Q3 5 H3

pro

r  0,18 H

(1)

pro

r  0,18 H

(2)

pro

r  0,15 H

(3)

pro

r  0,15 H

(4)

2

 Q 3   r T  5,38    H 1

 Q 3 U  0,95    H 1

U  0,2 

1

Q3  H 2 5 r6

kde ∆T nárůst teploty kouře [K], Q tepelný tok [kW], 271


Hodnocení bylo provedeno pro:

H výška stropu nad zdrojem požáru [m], r

radiální vzdálenost od osy sloupce zplodin hoření [m],

• osové vzdálenosti mezi ohniskem požáru a středem světlíků 0, 3, 6, a 9 m,

U rychlost proudění kouře [m.s-1].

Zásady stanovení doby uvolnění odvodů tepla Dobu uvolnění tavitelných odvodů tepla lze principiálně stanovit dvěma způsoby, a to experimentálně nebo výpočtem. Schematický postup stanovení doby vytavení je znázorněn na obr. 2 [7]. Stanovení uvolĖovaného tepelného toku ýasovČ závislý tepelný tok Q

Konstatní tepelný tok Q

• výšky prostoru 3, 6, 9 a 12 m,

• doby potřebné pro dosažení referenční rychlosti (uvolnění tepelného toku tepla 1 MW) 75 s (velmi rychlý rozvoj požáru), 150 s (rychlý rozvoj požáru), 300 s (střední rozvoj požáru) a 600 s (pomalý rozvoj požáru)1. Parametry hodnocené konstrukce byly voleny tak, aby znázorněné výstupní hodnoty byly v určitém rozsahu univerzálně aplikovatelné. Některé z výsledků hodnocení jsou znázorněny na obr. 3 až 6. V daném případě se jedná o tzv. střední rychlost rozvoje požáru (doba potřebná pro dosažení referenční rychlosti činí 300 s) [7]. 550

Stanovení parametrĤ horkých plynĤ Teplotní nárĤst 'T

Rychlost proudČní plynĤ U

Teplota (K)

500

Posouzení vytavení odvodu tepla Stanovení teplotního indexu setrvaþnosti TTI

Stanovení þasové konstanty W

Posouzení nahĜívání konstrukce TWA,t+¨t

Obr. 2 Postup pro stanovení doby vytavení tavitelných konstrukcí [7]

450 Teplota vytavení

400

Vzdálenost r = 0 m Vzdálenost r = 3 m

350

Vzdálenost r = 6 m 300 250

Matematické stanovení doby vytavení konstrukce

0

Výpočet je založen na dvou základních parametrech, kterými jsou charakteristika rozvoje požáru (zejm. množství uvolněného tepla) a vlastnosti tavitelné konstrukce (např. měrná tepelná kapacita, plocha konstrukce, hmotnost).

Teplota (K)

450 Teplota vytavení 400


350 300

TWA,t+∆t teplota odvodu tepla v čase t + ∆t [K],

250


TRS,t+∆t teplota kouře v čase t + ∆t [K]; TRS = ∆T + Ta , teplota okolí [K],

∆t

časový interval [s],

τ

časová konstanta [s].

1000

500

kde

Ta

800

550

t    TWA, t t  TRS , t t  TWA, t  1  e    TRS , t t  TWA, t       t    t    (5)    e   1  TWA, t   t   

teplota odvodu tepla v čase t [K],

400 600 ýas (s)

Obr. 3 Závislost odvodu tepla při výšce H = 3 m [7]

Nárůst teploty konstrukce je hodnocen následující rovnicí [4]:

TWA,t

200

0

500

1000 ýas (s)

1500

2000

Obr. 4 Závislost odvodu tepla při výšce H = 6 m [7] 550 500 Teplota (K)

V okamžiku, kdy teplota konstrukce dosáhne teploty vytavení, dojde k jejímu narušení a dochází k odvodu tepla mimo objekt. Stanovení doby vytavení konstrukce na bázi polykarbonátu Využití prezentovaného postupu stanovení doby vytavení zvolené tavitelné konstrukce bude prezentováno v následujících odstavcích.

450 Teplota vytavení 400


350


300 250

Konstrukce posuzovaného světlíku:

0

• rozměr 1 x 1 m,

500

1000 1500 ýas (s)

2000

2500

Obr 5 Závislost odvodu tepla při výšce H = 9 m [7]

• materiál - polykarbonát, • měrná tepelná kapacita cp = 1170 J·kg-1·K-1, • hmotnost m = 1,7 kg, • součinitel přestupu tepla α = 25W·m-2·K-1, • počáteční teplota t0 = 293,15 K.

272

1

Tato veličina je v některých literárních zdrojích označována také jako parametr vyjadřující dynamiku požáru (např. ČSN 73 0802 Požární bezpečnost staveb - Nevýrobní objekty). Ostrava 4. - 5. září 2013


Možným vhodným využitím by bylo zřejmě zvětšení mezních rozměrů požárních úseků při instalaci těchto konstrukcí, stejně jako je tomu v Německu.

550

Teplota (K)

500 450

Teplota vytavení Vzdálenost r = 0 m

400

Vzdálenost r = 3 m 350


300 250 0

1000

2000

Z pohledu projekčních norem požární bezpečnosti staveb by však bylo nutné tavitelné konstrukce posuzovat rovněž z pohledu možného ohrožení osob. Jedná se o konstrukce, které se působením tepla deformují a jako hořící nebo nehořící odpadávají, případně odkapávají. Ochranu osob je v těchto případech možné zajistit více způsoby. Při instalaci zábran, které zamezí jejich odpadávání a jejich současném využití jako tavitelných odvodů tepla, by bylo nutné posoudit případnou negativní interakci těchto požadavků. Literatura

3000

ýas (s)

[1]

Pokorný, J.; Toman, S.; Nohová, I.: Metodický postup pro ověřování funkčnosti požárního odvětrání [online]. Praha: Ministerstvo vnitra, generální ředitelství hasičského záchranného sboru České republiky, 2010 [cit. 2013-04-03]. Dostupné z WWW: < http://www.hzscr.cz/clanek/metodickypostup-pro-overovani-funkcnosti-pozarniho-odvetrani.aspx>.

[2]

Ulrich, M.: Wärmeabzüge im Brandfall. Eine Information des FVLR Fachverband Tageslicht und Rauchschutz e. V. [online]. 9.1.2007, Heft 19, [cit. 2013-04-03]. Dostupný z WWW: .

[3]

FVLR [online]. 2010 [cit. 2013-04-03]. Wärmeabzug. Dostupné z WWW: .

[4]

DIN 18232-7. Rauch- und Wärmefreihaltung Teil 7: Wärmeabzüge aus schmelzbaren Stoffen; Bewertungsverfahren und Einbau. Berlín: DIN Deutsches Institut für Normung e. V., 2008. 40 s.

[5]

Pokorný, J.; Šamaj, M.: Tavitelné konstrukce staveb, základy výpočetních postupů pro jejich posouzení. In Požární ochrana 2011. Sborník příspěvků z konference. Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2011, 275 - 277. ISBN 978-80-7385-102-6. ISSN 1803-1803.

[6]

SFPE handbook of fire protection engineering. 3rd ed. Bethesda, Md.: Society of Fire Protection Engineers, c2002, 1 v. (various pagings). ISBN 08-776-5451-4.

[7]

Šamaj, M.: Využitelnost tavitelných konstrukcí staveb pro odvod tepla při požáru. Ostrava, 2013. 56 s. Diplomová práce na Fakultě bezpečnostního inženýrství VŠB - TU Ostrava. Vedoucí diplomové práce Ing. Jiří Pokorný, Ph.D.

Obr. 6 Závislost odvodu tepla při výšce H = 12 m [7]

Shrnutí Z prezentovaných grafů lze odvodit dobu vytavení konstrukce. Z grafů jsou patrné rovněž následující souvislosti: • s rostoucí výškou prostoru se prodlužuje doba vytavení konstrukce, • se zvětšující se vzdálenosti mezi ohniskem požáru a tavitelnou konstrukcí (radiální vzdálenost) se prodlužuje doba vytavení konstrukce. Současně je zřejmé, že s narůstající dynamikou požáru bude docházet ke zkracování doby vytavení konstrukce. Pro úplnost je potřeba uvést, že při světlé výšce prostoru 3 m jsou v grafech pouze tři křivky a při ostatních světlých výškách jsou křivky 4. Omezení počtu křivek je způsobeno limitující podmínkou vyplývající z rovnic podstropního proudění, která byla využita pro stanovení parametrů podstropního proudění. Závěr V současné době nejsou v České republice experimentálně standardně hodnoceny konstrukce z hlediska jejich možného vytavení při požárech v kontextu jejich využití jako odvodů tepla. Do určité míry lze využít údaje z jiných zkoušek, ze kterých je patrná teplota, kdy dochází k měknutí a narušení těchto konstrukcí. V některých zahraničních zemích (např. v Německu) jsou stanoveny zásady, kterými lze teplotu tavení těchto konstrukcí stanovit. Projekční normy požární bezpečnosti staveb v České republice pozitivní význam tavitelných konstrukcí nijak nezohledňují.

Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Metodický postup při odlišném způsobu splnění technických podmínek požární ochrany EDICE SPBI SPEKTRUM

56.


PETR KUýERA RUDOLF KAISER TOMÁŠ PAVLÍK JIěÍ POKORNÝ

METODICKÝ POSTUP PěI ODLIŠNÉM ZPģSOBU SPLNċNÍ TECHNICKÝCH PODMÍNEK POŽÁRNÍ OCHRANY


Petr Kučera, Rudolf Kaiser, Tomáš Pavlík, Jiří Pokorný Tato publikace přichází s konkrétním popisem posouzení požární bezpečnosti pomocí požárního inženýrství, proto se zde objevuje přehled používaných výpočtových postupů, sledujících určení vzniku a rozvoje požáru, stanovení reakce požárně bezpečnostních zařízení či posouzení možného chování osob během evakuace. Nechybí ani popis stanovení návrhových požárních scénářů. Pro snazší porozumění probírané látky jsou zpracovány řešené příklady, které poukazují na praktická uplatnění předem vysvětlených pojmů.

ISBN 978-80-7385-044-9. Rok vydání 2008.

cena 160 Kč


273


Zkušební stanovení teploty vznícení hořlavých tuhých látek a kapalin za technologických podmínek The Test Determination of the Ignition Temperature of Flammable Solids and Liquids under Technological Conditions Ing. Libor Ševčík

Terminologie a zkratky

Jan Karl

- teplota vznícení (TVZN) je nejnižší teplota horkého povrchu, při které se za stanovených laboratorních podmínek testovaná hořlavá látka, materiál a kapalina v ovzduší vzduchu, kyslíku nebo jiného plynného oxidantu samovolně vznítí bez působení vnějšího zdroje zapálení (např. plamene nebo jiskry),

Ing. Otto Dvořák, Ph.D. MV - GŘ HZS ČR, Technický ústav požární ochrany Písková 42, 143 01 Praha 4 - Modřany [email protected], [email protected] [email protected]

- kritérium vznícení je rychlý nárůst teploty v blízkosti testovaného vzorku (minimálně o 20 °C) a tlaku uvnitř zkušební nádoby (bude upřesněno na základě experimentů),

Abstrakt Článek stručně popisuje zkušební zařízení a metodu stanovení, které Technický ústav požární ochrany vyvinul pro stanovení teploty vznícení tuhých hořlavých látek a kapalin za technologických podmínek. Zkušební zařízení je konstruováno na základě požadavků průmyslových výrobců v ČR. V příspěvku je dále stručně uveden vliv potenciálních faktorů na výsledek stanovení. Klíčová slova Teplota vznícení, tuhé hořlavé látky a kapaliny, technologické podmínky. Abstract This article briefly describes the test apparatus and method of measurement that Fire Technical Institute developed for determining the ignition temperature of flammable solid substances and liquids under technological conditions. The test apparatus is designed according to the requirements of industrial manufacturers in the Czech Republic. also briefly mentioned The influence of potential factors determining the test results is also mentioned briefly in the paper. Key words Ignition temperature, technological conditions.

flammable

solids

and

liquids,

Úvod Nebezpečí vznícení hořlavých pevných látek, materiálů, výrobků a hořlavých kapalin od horkých povrchů je vyjadřováno mimo jiné pomocí jejich teploty vznícení (TVZN). Ta závisí na řadě faktorů, konkrétně na vlastnostech hořlavé látky, na druhu oxidantu, na počátečním tlaku, na vnitřním objemu, na materiálu, na otevřenosti či uzavřenosti zkušební nádoby, na průtoku a turbulenci směsi, na inertním plynu v plynném prostředí a na rychlosti zahřívání [1]. V současné době neexistují mezinárodní zkušební normy ISO, IEC nebo evropské normy EN, které by normově stanovily TVZN za technologických podmínek, přestože mnoho procesních aparátů či technologií má provozní podmínky za podtlaků, vyššího nebo vysokého tlaku a v přítomnosti kyslíku, vzduchu nebo jiném plynném oxidantu. Z výše uvedeného důvodu nelze aplikovat výsledky stanovení TVZN hořlavých látek, materiálů za atmosférického tlaku a ve vzduchu podle platných zkušebních norem ISO/IEC, EN na technologické či procesní podmínky pro potřebu požární bezpečnosti a/nebo posuzování požárního rizika [2].

274

- počáteční tlak (pp) je počáteční tlak plynného oxidantu v autoklávu, - počáteční teplota (Tp) je počáteční, startovací teplota zkušebního vzorku v natlakované zkušební nádobě před zahájením zkoušky, - r je míra opakovatelnosti jako rozdíl mezi dvěma výsledky zkoušek, které byly získány za podmínek opakovatelnosti na stejné zkušební hořlavé látce, a který by za normální funkce zkušební metody byl vyšší než hodnota r = 2 °C pouze v jednom případě z dvaceti (hodnota bude upřesněna zkouškami). Podstata zkušební metody stanovení Zkušební nádoba, uvnitř které je zkušební vzorek ve zkušebním kelímku, je natlakována za pokojové teploty na předepsaný počáteční tlak plynným oxidantem (kyslíkem nebo vzduchem) maximálně do 21 MPa a následně je zahřívána elektrickým topným pláštěm maximálně do teploty 450 °C předepsanou rychlostí (rampou) až do okamžiku, kdy termočlánek měřící teplotu zkušebního vzorku zaznamená náhlý či prudký nárůst teploty. Teplota počátku tohoto prudkého nárůstu se zaznamená jako teplota vznícení. Zkouška se opakuje dvakrát. Výsledek je aritmetickým průměrem naměřených hodnot. Aby se docílila potřebná shodnost opakovaných výsledků měření, je zapotřebí co nejpřesněji dodržet podmínky opakovatelnosti (množství vzorku, zkušební podmínky, zkušební postup). Retardované materiály ke snížení vznětlivosti mohou vykazovat menší nárůst teploty při tepelném rozkladu a oxidaci. Obtížně může být indikována teplota vznícení též u kapalin, které těkají nebo destilují mimo zkušební kelímek do prostoru zkušební nádoby. Popis zkušebního zařízení Jedná se o válcovitou silnostěnnou nádobu či autokláv s odnímatelným víkem o vnitřním objemu 1 l, vnějším průměru tělesa nádoby 140 mm a matice víka o průměru 195 mm, výšce 390 mm ze speciální nerez oceli. Je vybavena topným elektrickým rukávem na tělesu nádoby a regulátorem rychlosti zahřívání a s nastavením teploty s přesností do 1 °C. Těleso zkušební nádoby je umístěno ve válcovitém krytu s tepelnou izolací vyplňující meziprostor. Dále je vybavena armaturou s průtržnou membránou, snímačem výbuchového tlaku, 2 ks termojímek na termočlánky typu K, kulovým ventilem s elektrickým ovládáním a tlakoměrem, stojánkem se skleněným zkušebním kelímkem na zkušební vzorek, který je opatřen zátkou s otvorem pro termočlánek, viz obr. 3, systémem sběru a ukládání dat a SW pro jejich vyhodnocování. Zkušební zařízení je umístěno spolu s elektrickou a napájecí a regulační jednotkou na pevném ocelovém rámu, viz obr. 1 a obr. 2.



Technické parametry autoklávu: - konstrukční přetlak:

470 bar,

- konstrukční teplota:

450 °C,

- zkušební tlak:

700 bar,

- nejvyšší dovolený tlak:

445 bar,

- nejvyšší dovolená teplota: 450 °C, výrobce VSK Pardubice, s.r.o. podle technické specifikace TÚPO jako objednavatele. Charakteristika zkušební metody [4] Ve stručnosti lze popsat zkušební postup takto: a) čistá zkušební nádoba se vytemperuje na zadanou počáteční zkušební teplotu, Obr. 1 Pohled na 1 l zkušební nádobu na stojanu

b) do čistého zkušebního kelímku se naváží (0,2 ± 0,03 g) zkušebního vzorku (navážka je stejná pro obě skupenství), c) zkušební kelímek se zkušebním vzorkem se uzavře čistou skleněnou zátkou, středovým otvorem v této zátce se nasune čistý termočlánek a upevní do vnitřního čistého držáku tak, aby horký konec termočlánku byl ve výšce 15 mm nad povrchem zkušebního vzorku, d) pomocí dálkově řízených pneumatických ventilů je do zkušební nádoby nadávkován kyslík nebo vzduch na zadaný počáteční tlak s odečtem na příslušném tlakoměru, e) kyslík nebo vzduch uvnitř zkušební nádoby se nechá uvést do klidového stavu (1 až 2 minuty) k dosažení rovnovážných počátečních zkušebních podmínek, f) po ustálení počátečního tlaku se zkušební nádoba započne zahřívat topným elektrickým pláštěm rychlostí (5 ± 1) °C.min-1 až do doby než se dosáhne vznícení, což se projeví prudkým nárůstem teploty (minimálně 20 °C) a tlaku, g) pokud ke vznícení nedojde do 450 °C, ohřev se vypne a zkouška se přeruší, h) odtlakovaná zkušební nádoba se otevře a spolu se zkušebním kelímkem se předepsaným způsobem pečlivě vyčistí,

Obr. 2 Schéma zkušební 1 l nádoby pro stanovení teploty vznícení [3] 1 - těleso 1 l autoklávu, 2 - víko autoklávu, 3 - víčko autoklávu, 4 - matice, 5 - podložka, 6 - šroub s maticí 6 x 10, 7 - grafitové těsnění, 8 - těsnící manžeta

i) zaznamená se nejnižší teplota zkušebního vzorku, při které nastalo vznícení a odpovídající doba do vznícení od počátku zahřívání za podmínek opakovatelnosti se opakuje experiment podle bodů výše uvedených, oba výsledky se nesmí lišit více jak o míru opakovatelnosti r, pokud se liší, provede se třetí měření, k určení TVZN jsou použity dva výsledky vyhovující podmínce r, teplota vznícení testované látky, materiálu se vyjádří jako aritmetický průměr dvou výsledků měření, podle rovnice 1, tato hodnota se potom zaokrouhlí na nejnižší 1 K, TVZN  TVZN1  TVZN 2  / 2  U

(1)

kde TVZN1 a TVZN2 výsledky dvou stanovení [°C] za podmínek opakovatelnosti, U

rozšířená nejistota (k = 2).

j) při zkouškách budou důsledně dodržována ustanovení bezpečnostních předpisů a požárního řádu platných pro VT zkušební laboratoř, zejména: - zkušební kelímek čistit alkalickým saponátem a vnitřek zkušební nádoby vodným roztokem kyseliny chromsírové, - zabránit kontaktu mastnot s kyslíkem (nepoužívat vazelínu na šroubové spoje, atd.), - nepřekračovat limity počátečního zkušebního tlaku kyslíku či vzduchu (21 MPa) a zkušební teploty (450 °C), aby nedošlo k porušení pevnosti tlakové zkušební nádoby. Obr. 3 Vestavba tlakové zkušební nádoby pro stanovení teploty vznícení


275


Závěr

[2]

Dvořák, O. a kol.: Výzkum a vývoj metod zkušebního stanovení a výpočetního odhadu teploty vznícení pevných hořlavých látek a hořlavých kapalin za podtlaku nebo přetlaku ve vzduchu, kyslíku nebo jiném plynném oxidantu, Dílčí výzkumná zpráva výzkumného projektu č. VF20112015020 Výzkum a vývoj progresivních metod stanovení PTCH hořlavých látek a materiálů za specifických technologických podmínek, Praha, 2013.

[3]

Zpráva „Zkušební 1 l nádoba. Etapa 1: Výpočet pevnosti“, Pardubice: VSK Pardubice, s.r.o., 2012.

[4]

Stanovení teploty vznícení hořlavých pevných látek a kapalin za podtlaku, nebo přetlaku ve vzduchu, kyslíku nebo jiném plynném oxidantu, Návrh metodiky TÚPO č. 32 -13, Praha, 2013.

V následujícím období bude kompletně dovybavena laboratoř potřebným vnitřním vybavením a přístroji. Po ověření vlivu zkušebních podmínek bude zkušební metoda validována. Následně budou realizovány testy látek za technologických podmínek podle zadání firem v ČR, které měly o tato stanovení velký zájem. Předpokládáme akreditaci zkušební metody pro potřebu státního zkušebnictví v ČR. Literatura [1]

Dvořák, O. a kol.: Výzkum a vývoj progresivních metod stanovení PTCH hořlavých látek a materiálů za specifických technologických podmínek, Dílčí výzkumná zpráva výzkumného projektu č. VF20112015020, Praha: Technický ústav PO, 2012.


15.


KAROL BALOG IVANA ZAPLETALOVÁ - BARTLOVÁ

ZÁKLADY TOXIKOLOGIE

Základy toxikologie Karol Balog, Ivana Bartlová Požiar jako zložitý jav je posudzovaný z rôznych hľadisk. V poslednom obdobi okrem hlavných prejavov požiaru sú študované i sprievodné javy ako sú splodiny horenia a dymu. Výskum produktov tepelnej degradacie látok a splodín horenia nadobúda integrovaný charakter a získané informacie sú využiteľné v oblastiach aké sú bezpečnost práce, pořiarna bezpečnosť, hygiena pracovného prostredia a životné prostredie. Aj napriek tomu, že stanoveni nebezpečenstva splodín horenia sú veľmi rôznorodé a nieje doteraz doriešený model procesu horenia je možné ich využiť pri prognézovaní toxického rizika požiarov. Táto kniha by chcela prispieť k zvýšeniu bezpečnosti pracovného prostredia hasičov a záchranných jednotiek. ISBN 80-86111-29-6. Rok vydání 1998.

cena 140 Kč

Dekontaminace v požární ochraně EDICE SPBI SPEKTRUM

34.


PETR KOTINSKÝ JAROSLAVA HEJDOVÁ

DEKONTAMINACE v požární ochranČ

Petr Kotinský, Jaroslava Hejdová Publikace napomáhá řešit složitou problematiku dekontaminace v rámci jednotek požární ochrany. Snaží se o ucelený pohled na danou oblast, a proto se zabývá přehledem základních kontaminantů a jejich vlivu na lidský organismus. Dále základními dekontaminačními technologiemi, metodami, činidly a prostředky. Podrobně popisuje postup dekontaminace hasičů a zasažených osob. Součástí publikace je i přehled související legislativy. Je doplněna obrázky dekontaminační techniky a stanovišť včetně jejich schémat.

ISBN 80-86634-31-0. Rok vydání 2003.

cena 130 Kč


276



Simulace nebezpečí požáru při sorpci organických par na aktivním uhlí v absorbérech Danger of a Fire Simulation during a Sorption of Organic Vapors on Activated Carbon in the Absorbers Ing. Libor Ševčík Ing. Milan Růžička Ing. Otto Dvořák, Ph.D. MV - GŘ HZS ČR, Technický ústav požární ochrany Písková 42, 143 01 Praha 4 - Modřany [email protected], [email protected] [email protected] Abstrakt Článek stručně popisuje fyzikální model TÚPO navržený k simulaci nebezpečí samovolného vznícení při sorpci par organických rozpouštědel na aktivním uhlí v absorbérech a výsledky realizovaných experimentů.

Při vyšších koncentracích adsorbátu v odplynech a po dosažení vyšších hodnot adsorbovaného adsorbátu v aktivním uhlí může při vhodných podmínkách pro kumulaci tepla v adsorbéru probíhat v příslušné části lože aktivního uhlí samozahřívání adsorbčním teplem až na teplotu vznícení VOC a ke vzniku zahoření spojené s vývinem CO, CO2 a H2O a s nebezpečím následného požáru. Technický ústav PO Praha v rámci řešení výzkumného projektu č. VF20112015021 ,,Výzkum efektivnosti hasiv„ řeší mimo jiné DVÚ č. 2 „Hašení požárů aktivního uhlí v absorbérech“. V roce 2012 navrhl fyzikální zkušební model pro simulaci samovolného vznícení organických par při sorpci na aktivním uhlí k ověření podmínek samozahřívání. Tento příspěvek popisuje fyzikální model navržený k tomuto účelu a způsob provedení experimentu s výsledky měření. Terminologie a zkratky

Klíčová slova Sorpce par organických rozpouštědel, aktivní uhlí, absorbéry, fyzikální model, simulace samovolného vznícení.

- adsorpce je separační proces, jehož principem je hromadění adsorbátu, např. VOC na povrchu pevné látky (adsorbentu), např. aktivního uhlí účinkem mezipovrchových přitažlivých sil,

Abstract

- fyzikální adsorpce - vzniká na základě Van der Waalsových přitažlivých sil,

This article describes briefly a TUPO´s physical model designed to a simulation of a spontaneous ignition danger during a sorption of organic solvent vapors on a activated carbon in the absorbers and the results of realized experiments. Key words Sorption of of organic solvents vapors, activated carbon, absorbers , physical model, spontaneous ignition simulation. Úvod K sorpci organických par za účelem jejich odstranění z odplynů chemických výrob se používá pevné zařízení se sypanou vrstvou granulovaného aktivního uhlí na roštech o tloušťce vrstvy (100 až 500 mm) nebo mobilní kovové patrony. Pracuje se zásadně diskontinuálně, po nasycení aktivního uhlí VOC (těkavými organickými sloučeninami) se provádí desorpce VOC, tak aby aktivní uhlí mohlo být opětovně použito. Kromě adsorpce způsobené mezimolekulárními Van der Vaalsovými silami (reverzibilní) nastávají na povrchu aktivního uhlí zčásti i chemisorpční oxidační, polymerační nebo jiné chemické reakce, které mohou být nevratné a technologický proces narušují a sorbent poškozují. Adsorpce je ovlivňována zejména následujícími faktory: - velikostí měrného povrchu sorbentu, - chemickou látkou, - rychlostí proudění, - okolními podmínkami (teplotou, tlakem, relativní vlhkostí) [1]. Adsorpce organických par, např. VOC na aktivním uhlí (AkU) je provázena v závislosti na rychlosti sorpce vývinem exotermního adsorpčního tepla, které lze obecně popsat následující rovnicí: AkU + VOC → AkU - VOC + Q kde AkU - VOC molekula VOC vázaná na aktivní centrum aktivního uhlí, Q

množství uvolněného adsorpčního tepla.


- chemisorpce - je tvořena chemickými vazbami mezi molekulou adsorbátu a aktivním centrem na povrchu adsorbentu, - desorpce je opačným procesem adsorpce, probíhá za podmínek, kdy se adsorbát uvolňuje z povrchu adsorbentu, - rychlost adsorpce lze popsat rovnicí da/dt = k (arovn - a), - kde t je čas, k je rychlostní konstanta, arovn, a je adsorbované množství na jednotku hmotnosti adsorbentu za rovnováhy a v čase t, - VOC je zkratka užívaná pro těkavé organické látky, jako látky mající nízký bod varu a tak vysokou tenzi par již za teploty okolí (pokojové teploty), - aktivní uhlí je výrobek vyráběný z uhlí, dřeva nebo kokosových ořechů, má pórovitou strukturou a velký vnitřní povrch (400 až 1 500) m2.g-1 a velkou schopnost sorbovat organické látky. Popis fyzikálního modelu k simulaci nebezpečí samozahřívání a samovznícení aktivního uhlí při sorpci organických par ve směsi se vzduchem Vzduch z tlakového rozvodu laboratoře byl sušen silikagelem a molekulovým sítem ve dvou plastových zásobnících, zapojených do série. Průtok syceného vzduchu byl udržován jehlovým ventilem a regulační tlačkou a odečítán na univerzálních plováčkových průtokoměrech. Objem promývaček plynu byl (2 x 250) ml. Promývačky byly naplněny 150 ml acetonu. Pro adsorpci bylo použito aktivní uhlí ve formě granulí o rozměrech (3 x 8) mm s příměsí prachového podílu. Adsorbér byl izolován 30 mm silnou minerální vatou, viz obr. 1. K měření teplot v definovaných pozicích absorbéru byly použity celoplášťové termočlánky typu K o průměru 2 mm. K měření koncentrace acetonových par byl použit detektor plynů ppbRAE s PID detekcí kalibrovaný na isobutylen (100 ppb) a s nastaveným koeficientem pro měření jednosložkové plynné soustavy aceton/ vzduch. Celkové uspořádání zkušební aparatury je patrné z obr. 2. V digestoři byla udržována konstantní teplota pomocí termostatu.

277


Při zkoušce bylo na vstupu do adsorbéru dosaženo maximální teploty 86 °C po cca 25 minutách zkoušky, v 62 minutě byla teplota 63 °C. Na výstupu byla naměřená maximální teplota 81 °C po cca 62 minutách zkoušky, v 25. minutě zkoušky byla teplota na výstupu 43 °C. Po dosažení průrazu skrz absorbér byla teplota na vstupu do adsorbéru 51 °C a na jeho výstupu byla naměřena teplota 63 °C. Při takto provedené zkoušce nedošlo ke vznícení acetonových par ani k jiným tepelným změnám na použitých materiálech. Průběh teplot je znázorněn na obr. 3 [2].

Obr. 1 Schéma adsorbéru 1 - vstup; 2 - výplň vaty; 3 - síťka; 4 - termočlánek na vstupu do absorbéru; 5 - termočlánek na výstupu z absorbéru; 6 - aktivní uhlí; 7 - izolace adsorbéru (minerální vata); 8 - výstup Obr. 3 Průběh teplot při sorpci aktivního uhlí (průtok vzduchu 1000 ml.min-1) Závěr Před ověřením nejvhodnějšího hasiva a způsobu hašení požáru v absorbéru bude vylepšen fyzikální požární model k experimentálnímu ověření: a) podmínek dosažení samovolného vznícení v absorbéru při sorpci směsi vzduchu s organickými parami, b) konstrukce absorbéru k minimalizaci a). Literatura [1]

Http://www.konstrukce.cz/clanek/ochrana-ovzdusi-aspecifika-zachycovani-emisi-tekavych-organickych-latek-nasorbentech/.

[2]

Hašení požárů aktivního uhlí v absorbérech, Dílčí výzkumná zpráva výzkumného projektu č. VF20112015021 Výzkum efektivnosti hasiv, Praha, 2013.

Obr. 2 Uspořádání zkoušky v digestoři laboratoře B22 Výsledky měření Při zkoušce byl průtok vzduchu přes promývačky s acetonem 1000 ml.min-1, úbytek acetonu byl 240 ml. Aceton byl doplňován v 60. minutě zkoušky. Objem náplně skleněného adsorbéru byl cca 0,86 litru. Hmotnost náplně sorbentu před zkouškou byla 471 g a hmotnost náplně nasyceného sorbentu po zkoušce byla 595 g (přírůstek 124 g). Sycení probíhalo 90 minut. Koncentrace acetonu byla měřena na výstupu v 10 minutových intervalech. Než došlo k nasycení sorbentu, byla výstupní koncentrace acetonových par cca (100 až 500) ppb. V 90. minutě byla naměřena koncentrace větší jak 1.

278



Vyhodnotenie stavu zabezpečenia ochrany pred požiarmi kontrolovaných národných kultúrnych pamiatok v okrese Levice Evaluation of the State of Security and Fire Protection Controlled National Treasures in the District of Levice Ing. Branislav Štefanický

Tab. 2 Druhy kultúrnych pamiatok na území okresu Levice [1]

Okresné riaditeľstvo Hasičského a záchranného zboru v Leviciach Požiarnická 7, 934 01 Levice, Slovenská republika [email protected] Abstrakt Národná kultúrna pamiatka je hnuteľná alebo nehnuteľná vec vyhlásená Ministerstvo kultúry Slovenskej republiky, ktorá je významným dokladom historického vývoja, životného spôsobu a prostredia spoločnosti od najstarších dôb po súčasnosť, ako prejavy tvorivých schopností a práce človeka z najrôznejších odborov ľudskej činnosti pre ich historické, umelecké, vedecké a technické hodnoty, a ktoré majú priaznivý vzťah k významným osobnostiam a historickým udalostiam. Kľúčové slová Kultúrna pamiatka, ochrana pred požiarmi, protipožiarna kontrola.

Most

1

Busta

2

Zaniknutá dedina

1

Socha

7

Studňa s konským pohonom

1

Cintorín

2

Kostol

27

Park

2

Pamätník

3

Fara

2

Kolégium piaristov

1

Vrátnica

1

Ľudový dom

21

Veterná studňa

1

Hotel

1

Župný dom

1

Kaplnka

1

Bytový dom

5

Kováčska vyhňa

1

Podstavec

3

Škola

2

Kaštieľ

9

Opevnenie kostola

1

Radnica

2

Administratívna budova

1

Synagóga

1

Hradbový múr

1

Pamätná tabuľa

6

Portál

1

Štôlňa

1

Vodný mlyn

4

Hrad

1

Pošta

1

Stodola

1

Meštiansky dom

2

Hrobka

2

Vahadlová studňa

1

Reliéf

1

Pavilón

2 1

Abstract

Maštaľ

1

Náhrobník

1

Remeselnícky dom

National Historic Landmark is movable or immovable property declared the Ministry of Culture of the Slovak Republic, which is an important document of historical development, environmental protection and how companies from the earliest times to the present, as expressions of creative skills and labor of man from all fields of human activity for their historical, artistic, scientific and technical data, and having a positive relationship with the major figures and historical events.

Sýpka

1

Pamätný dom

2

Hradisko

2

Sídlisko

1

Key words Monument, fire protection, fire control. Kultúrne pamiatky v okrese Levice V okrese Levice sa nachádza 85 obci a 4 mestá, v ktorých žije viac ako 12 000 obyvateľov. Kultúrne pamiatky, ktorých je 163 sú sústredené v 36. obciach. V tab. 1 je uvedený prehľad počtu kultúrnych pamiatok v obciach okresu Levice. Tab. 2 predstavuje druhy kultúrnych pamiatok, ktoré sa nachádzajú na území okresu. Tab. 1 Prehľad počtu kultúrnych pamiatok v obciach okresu Levice [1] Bátovce

13

Horný Pial

1

Plavé Vozokany

1

Bohunice

2

Hronovce

1

Pukanec

10

Bory

3

Hronské Kosihy

3

Rybník

1

Brhlovce

34

Jabloňovce

5

Santovka

3

Čaka

3

Júr nad Hronom

1

Sazdice

1

Demandice

1

Kalná nad Hronom

1

Starý Tekov

5

Devičany

1

Levice

27

Šahy

7

Dolný Pial

2

Lok

1

Šalov

1

Domadice

1

Mýtne Ludany

5

Tekovské Lužany

4

Hokovce

1

Nýrovce

2

Veľké Túrovce

3

Hontianska Vrbica

1

Pastovce

1

Želiezovce

6

Horné Semerovce

3

Pečenice

4

Žemberovce

4


Skalná pivnica

2

Pomník

5

Skalné obydlie

22

Val

1

Výkon ŠPD vo vybraných kultúrnych pamiatkach Na pracovnej porade vedúcich oddelení požiarnej prevencie krajských riaditeľstiev Hasičského a záchranného zboru [2], ktorá sa konala dňa 15. 11. 2012 bolo predstavené zameranie výkonu štátneho požiarneho dozoru (ďalej len ŠPD) na rok 2013. Jednou z hlavných oblastí výkonu ŠPD boli kultúrne pamiatky zmapovanie súčasného stavu. Táto úloha bola zapracovaná do hlavného zamerania činnosti krajských riaditeľstiev Hasičského a záchranného zboru na rok 2013 a okresných riaditeľstiev Hasičského a záchranného zboru na rok 2013 [3]. Komplexné protipožiarne kontroly boli vykonané v tých kultúrnych pamiatkach, ktoré svojou podstatou musia spĺňať protipožiarnu bezpečnosť podľa súčasných platných právnych predpisov na úseku ochrany pred požiarmi. To znamená, že z kontrolnej činnosti boli vyňaté kultúrne pamiatky, pri ktorých sa nevyžaduje zabezpečenie protipožiarnej bezpečnosti, ako umelecké diela, ruiny hradov, pamätné miesta, náleziská, kultúrne predmety a pod. Kontrolná činnosť bola zameraná na objektívne zistenie a preverenie skutkového stavu (zistenie vlastníctva, resp. prevádzkovateľa alebo nájomcu, účel užívania stavby, organizačné a technické zabezpečenie ochrany pred požiarmi). Do kontrolnej činnosti neboli zahrnuté tie kultúrne pamiatky, ktoré sú zaradené do výkonu ŠPD, v ktorých sa vykonávajú pravidelné protipožiarne kontroly. Zoznam kultúrnych pamiatok na jednotlivé krajské riaditeľstvá boli zaslané Pamiatkovým úradom Slovenskej republiky. Na odborno-metodickom zamestnaní príslušníkov oddelení požiarnej prevencie v Nitrianskom kraji, ktorý sa konal dňa 22. 11. 2012 boli príslušníci upovedomení o zaslanom zozname Národných kultúrnych pamiatok, ktoré budú predmetom výkonu ŠPD. Komplexné protipožiarne kontroly boli vykonané v prvom štvrťroku 2013. Okresné riaditeľstvo Hasičského a záchranného zboru v Leviciach vykonalo kontroly vo vybratých kultúrnych pamiatkach, ktoré sú uvedené v tab. 3. 279


Tab. 3 Prehľad kontrolovaných kultúrnych pamiatok [spracoval Štefanický, 2013] Č. ÚZPF

UNKP/PO

BURC; ZNKP/PO

1637/0

kostol

r. k. sv. Mikuláša

Sazdice

Adresa

1633/0

kostol

r. k. sv. Mikuláša

Nám. Mieru č. 12 Pukanec

2281/0

synagóga

-

Ul. K. Kittenberga, Levice

1610/0

kostol

kalvínsky kostol

Levice - Kalinčiakovo

skalné obydlia

skalné obydlia

Brhlovce č. 141, 144, 242 (Obč. združenie Nový dvor Brhlovce)

skalné obydlie

Vysunutá expozícia - skalné obydlia Brhlovce

Brhlovce č. 142 (Tekovské múzeum v Leviciach)

Stavba je vybavená prenosným hasiacim prístrojom práškovým s množstvom hasiacej látky 6 kg umiestnenom na stanovišti hasiaceho prístroja v sakristii kostola. V stavbe nie sú inštalované požiarnotechnické zariadenia (EPS, SHZ, ZOTaSH, domáci rozhlas). Stavba je prístupná verejnou komunikáciou do vzdialenosti približne 50 m, odkiaľ vedie priamo ku kostolu prístupová cesta so strmým spádom. Vykurovanie kostola je zabezpečené dvoma elektrickými akumulačnými kachľami. Stavba je vybavená bleskozvodom. Elektrické zariadenia neboli pravidelne kontrolované. Stavba za posledné roky neprešla rekonštrukciou takého rozsahu, pre ktoré by bolo potrebné spracovať projektovú dokumentáciu, vrátane riešenia protipožiarnej bezpečnosti stavby. Pre stavbu nebola spracovaná požiarnobezpečnostná charakteristika užívanej stavby.

Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša v Sazdiciach [4]

Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša v Pukanci [5]

Rímskokatolícky kostol sv. Mikuláša biskupa (obr. 1) je pamiatkovým objektom I. triedy. Kostol je využívaný iba pre svoj pôvodný účel (cirkevné obrady). Podujatia iného typu (koncerty atď.) sa v stavbe nevykonávajú.

Gotický rímskokatolícky kostol sv. Mikuláša vznikol po roku 1321 pri založení mesta. Kostol pozostáva z dvoch lodí so štvorcovým presbytériom (obr. 2) a sakristiou z tzv. prechodného obdobia medzi románskym a gotickým slohom. Jednotlivé lode kostola boli stavané v dvoch etapách. Stavebno-technické riešenie Stavba tvorí zmiešaný konštrukčný celok. Strešná krytina nad hlavnou loďou kostola je nehorľavá plechová. Konštrukcia strechy je drevená, sedlového tvaru. Podlahy tvoria kamenné dlažby. Nad hlavnou loďou sa nachádza unikátna hviezdicovo - sieťová klenba na vtiahnutých operákoch doplnených rytmickým sledom železných svoriek z roku 1506 1510. Vedľajšie lode aj svätyňa sú preklenuté krížovými klenbami.

Obr. 1 Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša biskupa v Sazdiciach (foto: archív OR HaZZ v Leviciach) Stavebno-technické riešenie Stavba tvorí zmiešaný konštrukčný celok. Strešná krytina nad hlavnou loďou kostola je nehorľavá - škridlová krytina „bobrovka“. Veža cibuľovitého tvaru je oplechovaná medeným plechom. Podlaha v časti hlavnej lode je kombinovaná: kamenná dlažba a drevená podlaha pod lavičkami, vo svätyni je úprava podlahy z kamennej dlažby. Podlaha sakristie je pôvodná - kamenná dlažba. Steny sú stavané ako kamenné, zmiešané. Nad hlavnou loďou je rovná drevená stropná konštrukcia trámová s trstinovou omietkou. Sakristia má pôvodnú stropnú konštrukciu s krížovými klenbami. Zo stavby vedie jedna nechránená úniková cesta cez hlavný vstup (dvojkrídlové drevené dvere) do kostola. Úniková cesta je vetraná prirodzeným vetraním. Osvetlenie je prirodzené aj umelé, úniková cesta núdzovým osvetlením vybavená nie je. Stavba tvorí jeden požiarny úsek, požiarne uzávery sa v stavbe nevyskytujú. Jedná sa o samostatne stojacu stavbu. Najbližšie osadený objekt je stavba rodinného domu na protiľahlej strane miestnej komunikácie vo vzdialenosti cca 20 m. Zabezpečenie stavby Najbližšie nachádzajúci sa vodný zdroj je prírodný vodný zdroj Sazdický potok vo vzdialenosti cca 200 m od stavby. Možné čerpacie stanovisko pre hasičskú techniku je most cez potok alebo zjazd k potoku priamo zo štátnej cesty, kde pri potoku je vytvorené odberné miesto, ktoré však nie je spevnené. V blízkosti stavby sa nachádza aj studňa, ktorej výdatnosť nie je potvrdená. 280

Z prízemia stavby vedú tri nechránené únikové cesty na voľné priestranstvo cez hlavný vstup, cez vedľajší vstup a cez sakristiu. Na chór sa vstupuje Obr. 2 Rímskokatolícky kostol z vonkajšieho priestranstva cez Sv. Mikuláša v Pukanci (foto: točité drevené schody, ktoré nechránenú únikovú archív OR HaZZ v Leviciach) tvoria cestu. Únikové cesty sú vetrané prirodzeným vetraním. Osvetlenie je prirodzené aj umelé, únikové cesty núdzovým osvetlením vybavené nie sú. Stavba tvorí jeden požiarny úsek, požiarne uzávery nie sú v stavbe inštalované. Jedná sa o samostatne stojacu stavbu, najbližšie osadený objekt je stavba farnosti vo vzdialenosti cca 15 - 20 m. Zabezpečenie stavby V obci je vybudovaný verejný vodovod s podzemnými hydrantmi. Najbližšie osadený podzemný hydrant sa nachádza vo vzdialenosti cca 50 m od stavby kostola. Kostol je vybavený prenosnými hasiacimi prístrojmi práškovými s množstvom hasiacej látky 6 kg. V stavbe nie sú inštalované požiarnotechnické zariadenia (EPS, SHZ, ZOTaSH, domáci rozhlas). Vykurovanie kostola je zabezpečené plynovým kotlom umiestneným v sakristii stavby. Kontrola komína je vykonávaná pravidelne. Stavba je vybavená bleskozvodom, ktorý je pravidelne revidovaný. Elektrické zariadenia sú pravidelne kontrolované. Stavba za posledné roky neprešla rekonštrukciou takého rozsahu, pre ktoré by bolo potrebné spracovať projektovú dokumentáciu, vrátane riešenia protipožiarnej bezpečnosti stavby. Pre stavbu nebola spracovaná požiarnobezpečnostná charakteristika užívanej stavby. Ostrava 4. - 5. září 2013


Synagóga Levice [6] Synagóga v Leviciach bola postavená v roku 1883 ako obdĺžniková stavba. Pôvodná stavba synagógy sa od dokončenia rekonštrukcie v r. 2012 (obr. 3) využíva ako viacúčelové kultúrne zariadenie v správe Mestského kultúrneho strediska v Leviciach. Synagóga sa využíva ako koncertná sieň, galéria, či výstavná sieň.

Z požiarnotechnických zariadení je v stavbe inštalovaná EPS, ktorej signál je prenášaný na mobilné telefónne čísla kompetentných zamestnancov. Stavba je prístupná verejnou komunikáciou. Vykurovanie je zabezpečené plynovým kotlom. Stavba je vybavená bleskozvodom, odborná prehliadka bleskozvodu je pravidelne vykonávaná. Elektrické zariadenia sú tiež pravidelne kontrolované. Stavba bola rekonštruovaná a kolaudovaná v roku 2012, pre stavbu bolo spracované riešenie protipožiarnej bezpečnosti stavby. Kostol reformovanej kresťanskej cirkvi v Kalinčiakove [7] Kostolík predstavuje ukážkový príklad románskeho slohu z 12. storočia (obr. 4). Postavili ho ako typickú jednoloďovú stavbu s polkruhovou apsidou a západnou emporou. Pri obnove v 19. stor. boli vonkajšie múry lode i apsidy spevnené opornými piliermi. V roku 2002 kostolík zasiahol blesk, ktorý poškodil murivo lode. Posledné práce sa vykonali v roku 2003, kedy boli nanovo omietnuté a natreté oporné piliere a veža. Takisto strecha bola pokrytá drevenými šindľami.

Obr. 3 Levická synagóga po rekonštrukcii(foto: archív OR HaZZ v Leviciach) Stavebno-technické riešenie Podľa projektovej dokumentácie protipožiarnej bezpečnosti bola stavba zaradená ako horľavý konštrukčný celok. Strešná krytina je nehorľavá z medeného plechu. Strešná konštrukcia synagógy je drevená. Podlahy sú po rekonštrukcii tvorené keramickou dlažbou a matným gresom. V častiach empory je drevená podlaha. Steny sú stavané ako kamenné, zmiešané. Hlavnú loď prekrýva klenbová stropná konštrukcia s nástennými maľbami. Nad emporami je stropná konštrukcia rovná, zdobená nástennými maľbami. Pristavaná časť slúžiaca ako sociálno-technické zázemie je riešená s rovnou stropnou konštrukciou železobetónovou. Z prízemia stavby vedie jedna nechránená úniková cesta cez hlavný vstup do synagógy a jedna nechránená úniková cesta cez prístavbu po rovine cez dvojkrídlové dvere, ktoré sa otvárajú v smere úniku. Z empor vedú dve schodiská smerom dole a následne cez dvojkrídlové dvere na voľné priestranstvo. Únikové cesty sú vetrané prirodzeným vetraním, osvetlenie je prirodzené aj umelé. Smery únikov sú označené bezpečnostnými tabuľkami s autonómnym zdrojom energie. Stavba tvorí jeden požiarny úsek, požiarne uzávery sa v stavbe nenavrhovali. Na kotolni, ktorá podľa projektu PO nemusí tvoriť samostatný požiarny úsek, sú osadené požiarne dvere so samozatváračom. Odstupové vzdialenosti od stavby synagógy boli posúdené v riešení protipožiarnej bezpečnosti stavby v rámci projektovej dokumentácie pre stavebné povolenie a boli posúdené ako vyhovujúce. Stavba synagógy bola pôvodne postavená ako samostatne stojaca stavba, pričom najbližšie osadená stavba bola stavba školy, ktorá je v súčasnosti využívaná len ako dočasný sklad. V rámci rekonštrukcie sa v preluke medzi synagógou a školou pristavalo sociálno-technické zázemie, čím sa vytvorilo spojenie stavieb synagógy a bývalej školy. V budúcnosti sa plánuje rekonštrukcia aj stavby školy, ktorá by mohla byť využívaná ako galéria a tým by získala využitie úzko súvisiace s využitím samotnej synagógy. Zabezpečenie stavby V stavbe sú podľa riešenia protipožiarnej bezpečnosti osadené hadicové zariadenia. Vonkajšia požiarna voda je zabezpečená z verejnej vodovodnej siete z podzemných hydrantov. Stavba je vybavená prenosnými hasiacimi prístrojmi práškovými s množstvom hasiacej látky 6 kg umiestnenými na stanovištiach hasiaceho prístroja. Ostrava 4. - 5. září 2013

Obr. 4 Kostol reformovanej kresťanskej cirkvi v Kalinčiakove(foto: archív OR HaZZ v Leviciach) Stavebno-technické riešenie Stavba tvorí zmiešaný konštrukčný celok. Je zastrešená drevenou šikmou strechou, strešná krytina je drevená šindľová. Podlaha v časti hlavnej lode je kombinovaná: kamenná dlažba a podlaha z udupanej hliny pod lavičkami. Steny sú stavané ako kamenné zmiešané z tufu a pieskovca. Nad hlavnou loďou je rovná stropná konštrukcia drevená trámová. Nad apsidou je zachovaná pôvodná kamenná klenba. Zo stavby vedie jedna nechránená úniková cesta cez hlavný vstup do kostola. Na emporu vedú pôvodné kamenné schody so šírkou ramena 500 mm. Úniková cesta je vetraná prirodzeným vetraním. Osvetlenie je prirodzené aj umelé, úniková cesta núdzovým osvetlením vybavená nie je. Stavba tvorí jeden požiarny úsek, požiarne uzávery sa v stavbe nevyskytujú. Jedná sa o samostatne stojacu stavbu. Najbližšie osadený objekt je stavba farnosti a bývalej obecnej školy vo vzdialenosti cca. 11 m. Zabezpečenie stavby V obci je vybudovaná verejná vodovodná sieť s podzemnými hydrantmi. Najbližšie osadený podzemný hydrant sa nachádza vo vzdialenosti 50 m. Stavba nie je vybavená prenosnými hasiacimi prístrojmi a nie sú v nej inštalované požiarnotechnické zariadenia (EPS, SHZ, ZOTaSH, domáci rozhlas). Stavba je prístupná verejnou komunikáciou do vzdialenosti približne 50 m, odkiaľ vedie priamo ku kostolu nespevnená prístupová cesta so strmým spádom. Kostol nie je vykurovaný. Stavba je vybavená bleskozvodom, na ktorom však nie je vykonávaná pravidelná revízia. Elektrické zariadenia boli pravidelne kontrolované. Stavba za posledné roky neprešla rekonštrukciou takého rozsahu, pre ktoré by bolo potrebné spracovať projektovú dokumentáciu, vrátane riešenia protipožiarnej bezpečnosti stavby. Pre stavbu nebola spracovaná požiarnobezpečnostná charakteristika užívanej stavby. 281


Skalné obydlia Brhlovce (objekty č. 144, 141 a 242), Občianske združenie Nový dvor Brhlovce [8] Skalné obydlia sú viacpriestorové, vyhĺbené v južne svažitom skalnom masíve. Skalné priestory sú spravidla konštrukčne aj dispozičné prepojené s ľudovými domami (obr. 5). Kolmá zlomová okrajová skalná stena je zároveň jedinou fasádou skalných priestorov, orientovanou na juh. V roku 1983 slovenská vláda vyhlásila skalné obydlia v brhlovskej Šurde a Dolinke za pamiatkovú rezerváciu ľudovej architektúry. V súčasnosti jednotlivé objekty patria viacerým majiteľom.

Obr. 5 Skalné obydlia v Brhlovciach (foto: archív OR HaZZ v Leviciach)

nie je riešené. Stavby nie sú vybavené funkčným bleskozvodom a elektrickými vedeniami a zariadeniami. Skalné obydlia Brhlovce - vysunutá expozícia Tekovského múzea v Leviciach [9] Usadlosť má na konci dvora vysekané do skaly priestory až v 2 podlažiach (táto časť pochádza asi z pol. 19 - začiatku 20. storočia) (obr. 6), po stranách dvora sú situované dva rodinné domy murované z kameňa. Menší rodinný dom z 80. r. 19. storočia, na väčšom je na priečelí vyznačený rok 1932.

Obr. 6 Skalné obydlia Brhlovce - vysunutá expozícia Tekovského múzea v Leviciach (foto: archív Tekovského múzea v Leviciach) Stavebno-technické riešenie

Stavebno-technické riešenie Stavby murované so šikmými strechami tvoria zmiešaný konštrukčný celok. Priestory zasekávané do tufovej skaly tvoria nehorľavý konštrukčný celok Krytinu tvorí nehorľavá škridlová krytina. Stavby, ktoré sú zasekávané do skaly zo sopečného tufu, majú obvodové steny aj stropnú konštrukciu tvorené vlastnou skalou. Podlahu priestorov zasekávaných do tufovej skaly tvorí skalné podložie. Murované stavby majú drevené a betónové podlahy. Obydlia sú stavané ako murované, s kamennými obvodovými a vnútornými stenami, upravené sú omietkami. Priestory vysekané do skaly sú z časti ponechané s priznanými kamennými stenami, z časti omietnuté. Stropné konštrukcie murovaných stavieb sú drevené trámové, stropnú konštrukciu v priestoroch vysekaných do skál tvorí samotná tufová skala. Zo stavieb sú zriadené nechránené únikové cesty vedúce zväčša cez jednokrídlové dvere. Únikové cesty sú vetrané prirodzeným vetraním. Osvetlenie je prirodzené aj umelé, úniková cesta núdzovým osvetlením vybavená nie je. Jednotlivé stavby tvoria jeden požiarny úsek, nie sú delené požiarne deliacimi konštrukciami. Jedná sa o súvislú uličnú zástavbu rodinných domov, kde sa vzhľadom na dobu výstavby nedodržiavali odstupové vzdialenosti medzi jednotlivými stavbami. Vzdialenosti medzi jednotlivými stavbami je 20 - 50 cm. Zabezpečenie stavby Priamo pred usadlosťou č. 142 sa nachádza podzemný hydrant. Vnútorný rozvod požiarnej vody v stavbách vzhľadom na ich charakter nie je zriadený. Vo dvore sa nachádza kopaná studňa, ktorej výdatnosť však nie je zdokladovaná. Keďže sa jedná o stavby, ktoré v súčasnosti nie sú využívané a sú predmetom stavebných prieskumov a rekonštrukcií, nie je možné ich vybaviť prenosnými hasiacimi prístrojmi. V stavbách nie sú inštalované požiarnotechnické zariadenia (EPS, SHZ, ZOTaSH, domáci rozhlas). Stavby sú prístupné verejnou komunikáciou do vzdialenosti asi 150 m, odkiaľ vedie prístupová cesta, ulička medzi domami. Prístup ku skalným obydliam je sťažený, čo je dané charakterom výstavby. Stavby sú v stave rekonštrukcie, ich vykurovanie zatiaľ 282

Stavby tvoria zmiešaný konštrukčný celok. Murované obydlia sú zastrešené drevenými šikmými strechami. Krytinu tvorí nehorľavá škridlová krytina, v časti obydlia z r. 1932 je strecha prepojená na letnú kuchyňu a komoru. V tejto časti prepojenia tvorí krytinu plech. Letná kuchyňa, komora a dvojpodlažné obytné priestory v zadnej časti dvora sú vysekané do skaly zo sopečného tufu. Skala tvorí aj obvodové steny aj stropnú konštrukciu týchto priestorov. Podlaha v obydlí z 19. st. je z časti hlinená, z časti betónová. Podlaha v obydlí z r. 1932 je drevená. Podlaha letnej kuchyne, komory a dvojpodlažných obytných priestorov je kamenná a betónová. Obydlia sú stavané ako murované, s kamennými obvodovými a vnútornými stenami, upravené sú omietkami. Priestory vysekané do skaly sú z časti ponechané s priznanými kamennými stenami, z časti omietnuté. Stropné konštrukcie v obidvoch domčekoch sú drevené trámové. Stropnú konštrukciu v priestoroch vysekaných do skál tvorí samotná tufová skala. Zo stavieb sú zriadené nechránené únikové cesty. Zo staršej stavby vedie z poschodia nechránená úniková cesta cez vonkajšie schody na dvor cez jednokrídlové drevené dvere. Z prízemia, ktoré sa využívalo ako maštaľ, vedie nechránená úniková cesta po rovine na voľné priestranstvo. Zo stavby pochádzajúcej z roku1932 vedie jedna nechránená úniková cesta po rovine na dvor. Úniková cesta je vetraná prirodzeným vetraním, osvetlenie je prirodzené aj umelé, úniková cesta núdzovým osvetlením vybavená nie je. Každé z obydlí tvorí jeden požiarny úsek. Jedná sa o súvislú uličnú zástavbu rodinných domov, kde sa vzhľadom na dobu výstavby nedodržiavali odstupové vzdialenosti medzi jednotlivými stavbami. Vzdialenosti medzi jednotlivými stavbami je 20 - 50 cm. Zabezpečenie stavby Priamo pred usadlosťou č. 142 sa nachádza podzemný hydrant. Vnútorný rozvod požiarnej vody v stavbách vzhľadom na ich charakter nie je zriadený. Vo dvore sa nachádza kopaná studňa, ktorej výdatnosť však nie je zdokladovaná. Stavby sú vybavené



prenosnými hasiacimi prístrojmi práškovými s množstvom hasiacej látky 6 kg, ktoré však v čase vykonania komplexnej protipožiarnej kontroly neboli akcieschopné. V stavbách nie sú inštalované požiarnotechnické zariadenia (EPS, SHZ, ZOTaSH, domáci rozhlas). Vykurovanie je zabezpečené elektrickým konvektorom. Súčasťou expozície sú kachle na pevné palivo, ktoré slúžia iba ako ukážka pôvodného zariadenia. Stavba nie je vybavená bleskozvodom - Povolenie s výnimkou. Elektrické zariadenia sú pravidelne kontrolované. Stavby za posledné roky neprešli rekonštrukciou takého rozsahu, pre ktoré by bolo potrebné spracovať projektovú dokumentáciu, vrátane riešenia protipožiarnej bezpečnosti stavby. Pre stavbu bola spracovaná požiarnobezpečnostná charakteristika užívanej stavby. Skalné obydlia sú prístupné verejnou komunikáciou do vzdialenosti asi 150 m, odkiaľ vedie prístupová cesta, ulička medzi domami. Prístup ku skalným obydliam je sťažený, čo je dané charakterom výstavby.

Najčastejšie nedostatky Cieľom protipožiarnych kontrol bolo zmapovať stav vybraných kultúrnych pamiatok. Hlavnými kontrolovanými oblasťami bolo organizačné zabezpečenie ochrany pred požiarmi, spôsob zabezpečenia ochrany pred požiarmi v mimopracovnom čase, možné príčiny vzniku a rozšírenia požiaru a požiarna bezpečnosť stavby. V tab. 4 sú uvedené najčastejšie sa vyskytujúce nedostatky. Záver Stav zabezpečenia ochrany pred požiarmi kultúrnych pamiatok je značne rozdielny. Kultúrne pamiatky nezaradené do výkonu štátneho požiarneho dozoru spravidla nedisponujú žiadnou dokumentáciou ochrany pred požiarmi ani prenosnými hasiacimi prístrojmi. Naproti tomu tie kultúrne pamiatky, v ktorých sú vykonávané pravidelné protipožiarne kontroly v rámci ŠPD, majú spracovanú a pravidelne aktualizovanú dokumentáciu ochrany pred

Tab. 4 Nedostatky zistené pri protipožiarnych kontrolách [spracoval Štefanický, 2013]

Organizačné zabezpečenie

Kostol reformovanej kresťanskej cirkvi v Kalinčiakove Pre stavbu nie je vypracované riešenie protipožiarnej bezpečnosti

Spôsob zabezpečenia ochrany pred požiarmi v mimopracovnom čase (SBS, EPS a pod.)

Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša v Sazdiciach Skalné obydlia Brhlovce (objekty č. 144, 141 a 242), Občianske združenie Nový dvor Brhlovce Kostol reformovanej kresťanskej cirkvi v Kalinčiakove

Pre stavbu nie je vypracovaná požiarnobezpečnostná charakteristika užívaného objektu

Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša v Pukanci Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša v Sazdiciach Skalné obydlia Brhlovce (objekty č. 144, 141 a 242), Občianske združenie Nový dvor Brhlovce

Požiarne poplachové smernice nie sú vypracované Únikové cesty nie sú označené

Možné príčiny vzniku a rozšírenia požiaru

Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša v Pukanci

Kostol reformovanej kresťanskej cirkvi v Kalinčiakove Skalné obydlia Brhlovce (objekty č. 144, 141 a 242), Občianske združenie Nový dvor Brhlovce Kostol reformovanej kresťanskej cirkvi v Kalinčiakove Skalné obydlia Brhlovce (objekty č. 144, 141 a 242), Občianske združenie Nový dvor Brhlovce Kostol reformovanej kresťanskej cirkvi v Kalinčiakove

Mimopracovný čas nie je zabezpečený

Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša v Pukanci Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša v Sazdiciach Skalné obydlia Brhlovce (objekty č. 144, 141 a 242), Občianske združenie Nový dvor Brhlovce Skalné obydlia Brhlovce - vysunutá expozícia Tekovského múzea v Leviciach

Zásah bleskom

Kostol reformovanej kresťanskej cirkvi v Kalinčiakove

Strešná krytina je drevená šindľová

Kostol reformovanej kresťanskej cirkvi v Kalinčiakove

Nekontrolované el. rozvody

Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša v Sazdiciach

Nedodržané odstupové vzdialenosti

Skalné obydlia Brhlovce (objekty č. 144, 141 a 242), Občianske združenie Nový dvor Brhlovce Skalné obydlia Brhlovce - vysunutá expozícia Tekovského múzea v Leviciach

Najčastejšie vyskytujúce sa nedostatky v oblasti protipožiarnej bezpečnosti stavby

Kostol reformovanej kresťanskej cirkvi v Kalinčiakove Nevyhovujúce prístupové komunikácie a nástupné plochy

Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša v Sazdiciach Skalné obydlia Brhlovce (objekty č. 144, 141 a 242), Občianske združenie Nový dvor Brhlovce Skalné obydlia Brhlovce - vysunutá expozícia Tekovského múzea v Leviciach Kostol reformovanej kresťanskej cirkvi v Kalinčiakove

Vybavenie stavieb s vodou na hasenie požiarov, hlavne v prípade vonkajšej požiarnej vody

Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša v Sazdiciach Skalné obydlia Brhlovce (objekty č. 144, 141 a 242), Občianske združenie Nový dvor Brhlovce Skalné obydlia Brhlovce - vysunutá expozícia Tekovského múzea v Leviciach Kostol reformovanej kresťanskej cirkvi v Kalinčiakove Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša v Pukanci

Nevyhovujúce únikové cesty

Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša v Sazdiciach Skalné obydlia Brhlovce (objekty č. 144, 141 a 242), Občianske združenie Nový dvor Brhlovce Skalné obydlia Brhlovce - vysunutá expozícia Tekovského múzea v Leviciach

Nie sú inštalované PHP


Kostol reformovanej kresťanskej cirkvi v Kalinčiakove Skalné obydlia Brhlovce (objekty č. 144, 141 a 242), Občianske združenie Nový dvor Brhlovce

283


požiarmi, možné príčiny vzniku a rozšírenia požiaru sú eliminované alebo zabezpečené požiarnotechnickými zariadeniami a požiarna bezpečnosť stavieb korešponduje s platnými právnymi predpismi a technickými normami.

[4]

Vyhodnotenie stavu zabezpečenia ochrany pred požiarmi kultúrnej pamiatky Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša, Sazdice.

[5]

Vyhodnotenie stavu zabezpečenia ochrany pred požiarmi kultúrnej pamiatky Rímskokatolícky kostol Sv. Mikuláša, Pukanec.

[6]

Vyhodnotenie stavu zabezpečenia ochrany pred požiarmi kultúrnej pamiatky Levická synagóga.

[7]

Vyhodnotenie stavu zabezpečenia ochrany pred požiarmi kultúrnej pamiatky Kostol reformovanej cirkvi v Kalinčiakove.

[8]

Vyhodnotenie stavu zabezpečenia ochrany pred požiarmi kultúrnej pamiatky Skalné obydlia Brhlovce, Objekty č. 141, 144, 242.

[9]

Vyhodnotenie stavu zabezpečenia ochrany pred požiarmi kultúrnej pamiatky Tekovské múzeum v Leviciach ,Vysunutá expozícia - Skalné obydlia Brhlovce.

Použitá literatúra [1]

Zoznam kultúrnych pamiatok v okrese Levice [online]. Wikipedia. [citované 2013-05-14]. Dostupné na internete http://sk.wikipedia.org/wiki/Zoznam_kult%C3BArnych_ pamiatok_v_okrese_Levice.

[2]

Zápis z pracovnej porady vedúcich oddelení požiarnej prevencie krajských riaditeľstiev Hasičského a záchranného zboru. Zariadenie MV SR Signál Piešťany, 7. 11. 2012.

[3]

Zápis z odborno-metodického zamestnania príslušníkov oddelení požiarnej prevencie v Nitrianskom kraji. Krajské riaditeľstvo Hasičského a záchranného zboru v Nitre, 22. 11. 2012.

Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Požární bezpečnost staveb I - nevýrobní objekty EDICE SPBI SPEKTRUM

50.


ISABELA BRADÁýOVÁ

POŽÁRNÍ BEZPEýNOST STAVEB NEVÝROBNÍ OBJEKTY

Isabela Bradáčová Publikace je věnována požární bezpečnosti nevýrobních objektů. Zejména v uplynulých 30 letech se obor požární bezpečnost staveb stal uznávanou inženýrskou disciplínou. Zajištění staveb před požáry se děje pasivními i aktivními opatření, tj. situačním, dispozičním a konstrukčním řešením a funkcí požárně bezpečnostních zařízení. V souvislosti s přejímáním evropských právních a technických předpisů jsou do oboru vnášeny nové požadavky a poznatky. V knize je zpracován stav předpisů, týkajících se požární bezpečnosti staveb.

ISBN 978-80-86-111-77-3. Rok vydání 2010.

cena 190 Kč

Požární bezpečnost staveb II - výrobní objekty EDICE SPBI SPEKTRUM

55.


ISABELA BRADÁýOVÁ

POŽÁRNÍ BEZPEýNOST STAVEB II VÝROBNÍ OBJEKTY

Isabela Bradáčová Publikace je věnována požární bezpečnosti výrobních objektů. Metodika posuzování požární bezpečnosti výrobních objektů vychází ze specifických znaků výrobních objektů, především ze statistického sledování požárů a umožňuje použít diferencovaný - jednodušší nebo podrobnější - přístup k posuzování výrobních objektů. V souvislosti s vydáváním nových evropských i českých právních a technických předpisů pro oblast navrhování, realizace a provozování staveb dochází jak k posunům požadavků na stavby, tak i k novému hodnocení stavebních konstrukcí a výrobků se zaměřením na jejich požární bezpečnost. Změny se budou dotýkat i aktivních požárně bezpečnostních zařízení. Kniha vychází ze stavu předpisů platných ke konci roku 2008.

ISBN 978-80-7385-045-6. Rok vydání 2008.

cena 160 Kč


284



Legislativní požadavky na výrobce strojních zařízení ve vztahu k nebezpečí výbuchu Legislative Requirements on Machinery Producer in Relation to Explosion Risk doc. Ing. Petr Štroch, Ph.D.

- Vyměnitelné zařízení,

Ing. Miloš Pešák, Ph.D.

- Bezpečností součásti,

RSBP spol. s r.o. Pikartská 1337/7, 716 07 Ostrava - Radvanice [email protected], [email protected]

- Zdvihací zařízení,

Abstrakt

- Odnímatelné mechanické přenosné zařízení, - Neúplné strojní zařízení. * přesná definice strojního zařízení je dle uvedeného n. v. č. 176/2008 Sb.

Současný rozvoj techniky a zrychlující se růst průmyslové výroby klade stále vyšší požadavky na strojní zařízení a jejich vybavení, a to nejen ze strany projekce, ale i konstrukce a bezpečnosti. V následujícím příspěvku budou definovány jednotlivé legislativní požadavky EU a ČR na výrobce daných strojních zařízení vůči riziku výbuchu, včetně případných návrhů na odstranění nebo v maximální možné míře snížení tohoto rizika tak, aby nebyly ohroženy osoby a samotné zařízení.

3. Poskytnutí potřebných informací, např. návod k obsluze.

Klíčová slova

4. Provedení příslušných postupů k posouzení shody v souladu s článkem 12.

Výbuch, požár, strojní zařízení, nařízení vlády, směrnice EU, nebezpečí, riziko, odolnost zařízení, technické opatření, protivýbuchová ochrana, uvolnění exploze, potlačení exploze, oddělení výbuchu, tlaková odolnost.

Výrobce strojního zařízení musí splnit před uvedením na trh a do provozu: 1. Splnění základních požadavků na ochranu zdraví a bezpečnost (v souladu s přílohou I uvedeného nařízení vlády). 2. Zajištění dostupnosti technické dokumentace podle přílohy VII.

5. Vypracování ES prohlášení o shodě podle přílohy II části 1 oddílu A. 6. Zajištění, aby ES prohlášení o shodě bylo přiloženo ke strojnímu zařízení. 7. Připojení označení CE.

Abstract The current development of technology and the accelerating grow of industrial production is placing ever greater requirements for machinery and equipment, not only from side by projection but also design and safety. The following post will be defined the individual EU legislative requirements and the Czech Republic to the machinery producer to explosion risk, including possible suggestion to eliminate or reduce as far as possible reduce the risk so that no the thread of people and the device itself. Key words Explosion, fire, machinery, directive, legislative, hazard, risk, pressure resistance of machinery, technical requirements, explosion protection - explosion venting, explosion suppression, explosion isolation. Úvod Ochrana zdraví a bezpečnost je základní povinností i výsadou členských států EU. Jelikož směrnice o strojních zařízeních harmonizuje požadavky na ochranu zdraví a bezpečnosti vztahující se na návrh a konstrukci strojních zařízení na úrovni EU, znamená odpovědnost členských států chránit zdraví a bezpečnost osob s ohledem na rizika spojená se strojním zařízením zajištění náležitého uplatňování požadavků směrnice o strojních zařízeních. V současnosti je bezpečnost nových (nově vyrobených) strojních zařízení opírá o tuto základní legislativu: • Směrnice Evropského parlamentu 98/37/EC - NV č. 24/2003 Sb. (již neplatí). • Směrnice Evropského parlamentu 2006/42/EC - NV č. 176/2008 Sb. (v platnosti od 29. 12. 2009).

Výrobce strojního zařízení nebo jeho zplnomocněný zástupce musí zajistit posouzení rizika s cílem určit požadavky na ochranu zdraví a bezpečnost, které platí pro strojní zařízení. Strojní zařízení pak musí být navrženo a konstruováno s přihlédnutím k výsledkům posouzení rizika. Při postupu posuzování a snižování rizika výrobce nebo jeho zplnomocněný zástupce: - určí meze strojního zařízení, zahrnující předpokládané použití a jakékoliv jeho důvodně předvídatelné nesprávné použití, - určí nebezpečí, která mohou vyplývat ze strojního zařízení, a s tím spojené nebezpečné situace, - odhadne rizika při zohlednění závažnosti možného poranění nebo škody na zdraví a pravděpodobnost jejich výskytu, - vyhodnotí rizika s cílem určit, zda je v souladu s cílem této směrnice nutné snížení rizika, - vyloučí nebezpečí nebo sníží rizika spojená s tímto nebezpečím použitím ochranných opatření (tzv. 3-kroková metoda). Při výběru nejvhodnějšího řešení se musí postupovat v souladu s dodržením následujících zásad: - vyloučit nebo co nejvíce omezit nebezpečí (ve své podstatě bezpečný návrh a konstrukce strojního zařízení), - učinit nezbytná ochranná opatření v případě nebezpečí, která nelze vyloučit, - uvědomit uživatele o přetrvávajícím nebezpečí vyplývajícím z jakýchkoli nedostatků přijatých ochranných opatření, upozornit na případnou potřebu zvláštní odborné přípravy a specifikovat potřebu osobních ochranných prostředků.

Definice strojního zařízení (zjednodušeně*), vyplývající z § 2 nařízení vlády č. 176/2008 Sb.: - Stroje, Ostrava 4. - 5. září 2013

285


• Systémy na potlačení exploze, • Zařízení a systémy bránící přenosu exploze, • apod. a) KONSTRUKČNÍ OCHRANA dle ČSN EN 14 460 Tato norma stanoví požadavky pro konstrukce odolné výbuchovému tlaku a konstrukce odolné tlakovému rázu při výbuchu. Norma je použitelná pro technologické nádoby a systémy, platí pro konstrukci a jejich kombinace, ve kterých může vznikat deflagrace a není použitelná pro konstrukce a jejich kombinace, ve kterých může vzniknout detonace. Neplatí pro jednotlivé díly zařízení, jako jsou motory nebo převodovky, které mohou být navrženy tak, aby vydržely vnitřní výbuch, pro které platí EN 13463-3 a nemá být používána pro aplikace na moři. Obr. 1 Schéma legislativních požadavků na bezpečnost strojů z hlediska výbuchu Požadavek je uveden v čl. 1.5.7 přílohy I NV č. 176/2008 Sb.: „Strojní zařízení musí být navrženo a konstruováno tak, aby se zabránilo jakémukoli nebezpečí výbuchu způsobenému samotným strojním zařízením nebo plyny, kapalinami, prachem, párami nebo jinými látkami vznikajícími nebo používanými ve strojním zařízení.“ „Strojní zařízení musí vyhovovat ustanovením zvláštních směrnic Společenství, pokud jde o riziko výbuchu způsobené jeho používáním v prostředí s nebezpečím výbuchu.“ Minimalizace rizik výbuchu dle NV č. 176/2008 Sb. Filozofie protivýbuchové ochrany vychází v zásadě ze znalosti vzniku a procesu exploze samé. Z tohoto důvodu se může ubírat ve dvou směrech: • preventivní ochranou pomocí níž zabraňuje vzniku exploze jako takové - aktivní prevence, • konstrukční preventivní opatření, která nezabraňují vzniku exploze, ale omezují nebo snižují nebezpečné účinky exploze pasivní prevence. Aktivní prevenci lze realizovat v zásadě dvěma způsoby: a) opatření, které zabraňuje nebo omezuje tvorbu nebezpečné, výbušné atmosféry - explozní směsi - primární ochrana,

Je důležité, aby tato norma byla používána pouze pro konstrukce, vyrobené pouze z kovových materiálů. Principy integrované ochrany proti výbuchu zahrnují dále uvedená opatření, která musí být přijata výrobcem: a) bránění vzniku výbušné atmosféry, b) bránění vznícení výbušné atmosféry, c) a pokud přesto může dojít k výbuchu, zastavit výbuch v počátečním stádiu a/nebo omezit rozsah plamenů při výbuchu a tlaku při výbuchu na dostatečnou úroveň bezpečnosti. Tato norma stanoví požadavky na konstrukce, které musí být odolné proti výbuchu. Odolnost proti výbuchu je termín používaný pro konstrukci nádoby tak, aby mohla vydržet předpokládaný výbuchový tlak bez roztržení. Zajištění této vlastnosti zařízení omezí rozsah výbuchových plamenů a tlaku při výbuchu na dostatečnou úroveň bezpečnosti. Vlastnost konstrukce „odolnost proti výbuchu“ může být použita pro zařízení, ochranné systémy a součásti. b) UVOLNĚNÍ VÝBUCHU Uvolnění (odlehčení) výbuchu prachů je podrobně věnována harmonizovaná norma ČSN EN 14 491 (v součinnosti s ČSN EN 14 994). Norma je jednou ze série norem, mezi které patří ČSN EN 14797 Zařízení pro odlehčení výbuchu a ČSN EN 14460 Konstrukce odolné proti výbuchu. Tyto tři normy spolu vytváří koncepci pro odlehčování výbuchu prachu.

b) opatření, které zabraňuje vznícení výbušné atmosféry - explozní směsi. Zpravidla má opatření dle bodu a) technicko-bezpečnostní přednost a je na něj myšleno při jakékoli činnosti, kterou v průmyslu vykonáváme, tj. exaktním stanovením prostředí, stanovením zón. Nevede-li po exaktní a znalecké rozvaze toto opatření k jednoznačnému a jistému cíli, pak je nezbytné po znaleckém a odborném posouzení aplikovat opatření dle bodu b), popřípadě aplikovat pasivní prevenci, eventuálně volit jejich kombinace. Mezi pasivní prevenci patří následující způsoby ochrany: a) konstrukční ochrana v kombinaci s oddělením výbuchu, b) uvolnění výbuchu v kombinaci s oddělením výbuchu, c) potlačení výbuchu v kombinaci s oddělením výbuchu. Jednotlivé druhy pasivní ochrany, přesné definice nejen zařízení, ale i ochranných systémů a jednotlivých druhů podrobně definuje NV č. 23/2003 Sb., vyplývající ze směrnice EU č. 94/9/ EC. Mezi ochranné systémy patří: • Protiplamenné pojistky, • Systémy pro odlehčení výbuchu (používající např. průtržné membrány, odlehčovací panely, explozní klapky atd.), • Protiplamenné bariéry, 286

Obr. 2 Příklad uvolnění výbuchu v praxi Ostrava 4. - 5. září 2013


c) POTLAČENÍ VÝBUCHU Problematice potlačení výbuchu ve vnitřním prostoru zařízení se věnuje podrobně ČSN EN 14 373. Tato evropská norma stanoví základní požadavky pro navrhování a použití systémů pro potlačení výbuchu. Tato evropská norma rovněž stanoví metody pro hodnocení účinnosti a rozšíření konfigurace systémů pro potlačení výbuchu pro definované výbuchové podmínky. Uvádí kritéria pro alternativní zkušební zařízení užívaná pro zkoušky stanovení účinnosti potlačení výbuchu a kritéria určená pro definování bezpečných provozních režimů systému pro potlačení výbuchu.

- NV 17/2003 Sb. - Technické požadavky na zařízení nízkého napětí. - Zákon č. 22/1997 Sb. - O technických požadavcích na výrobky. - NV 176/2008 Sb. - Technické požadavky na strojní zařízení. - NV 26/2003 Sb. - Technické požadavky na tlaková zařízení. - NV 405/2004 Sb. - kterým se mění NV 11/2002 Sb., kterým se stanoví vzhled a umístění bezpečnostních značek a zavedení signálů. - NV 616/2006 Sb. - technické požadavky na výrobky z hlediska jejich elektromagnetické kompatibility (EMC). - ČSN EN 60 079-0 ed. 3 - Výbušné atmosféry, Část 0: Zařízení Všeobecné požadavky. - ČSN EN 60 079-10-1 - Výbušné atmosféry, Část 10-1: Určování nebezpečných prostorů - Výbušné plynné atmosféry. - ČSN EN 60 079-10-2 - Výbušné atmosféry, Část 10-2: Určování nebezpečných prostorů - Výbušné atmosféry s hořlavým prachem. - ČSN EN 60 079-17 ed. 3 - Výbušné atmosféry, Část 17: Revize a preventivní údržba elektrických instalací. - ČSN EN ISO 12100 - Bezpečnost strojních zařízení - Všeobecné zásady pro konstrukci - Posouzení rizika a snižování rizika.

Obr. 3 Příklad aplikace potlačení výbuchu v kombinaci s oddělením výbuchu d) ODDĚLENÍ VÝBUCHU

- ČSN EN ISO 12100-1 - Bezpečnost strojních zařízení - Základní pojmy, všeobecné zásady pro konstrukci - Část 1: Základní terminologie, metodologie. - ČSN EN 12 100-2 - Bezpečnost strojních zařízení, Část 2 Technické zásady a specifikace. - ČSN 33 2000-X-XX - Elektrotechnické předpisy. - ČSN 38 9683 - Návod na inertizaci jako prevence proti výbuchu.

Přenos výbuchu, resp. zabránění přenosu výbuchu či oddělení výbuchu mezi jednotlivými zařízeními řeší v současné době harmonizovaná evropská norma EN 15 089. Tato norma konkrétně precizuje podstatu, provedení a jednotlivé technické způsoby oddělení výbuchu mezi jednotlivými zařízeními. Mezi nejznámější ochranné systémy na oddělení výbuchu patří:

- ČSN EN 1127-1 - Zamezení a ochrana proti výbuchu.

a) Rotační podavače,

- ČSN EN 14 460 - Konstrukce odolné výbuchovému tlaku.

b) Rychlouzavírací ventily,

- ČSN EN 14 373 - Systémy na potlačení výbuchu.

c) Protiplamenné bariery,

- ČSN EN 14 491 - Ochranné systémy pro odlehčení výbuchu prachu.

d) Dvojice rychlouzavíracích šoupat aj. Veškerá zařízení, jež tuto funkci oddělení výbuchu musí garantovat, musí projít certifikací u Notifikačního orgánu dle 94/9/ EC a dle EN 15 089, na základě které je vydán certifikát, jež je podkladem pro vydávání ES prohlášení o shodě na tato zařízení.

- ČSN EN 13 463-X - Neelektrická zařízení pro prostory s nebezpečím výbuchu. - ČSN EN 13 980 - Prostředí s nebezpečím výbuchu - aplikace systémů jakosti.

- ČSN EN 14 797 - Zařízení pro odlehčení výbuchu. - ČSN EN 15 089 - Systémy pro oddělení výbuchu. - ČSN EN 16 009 - Bezplamenná zařízení pro odlehčení výbuchu. - ČSN EN 16 020 - Protiexplozní komíny. - ČSN EN 60 079-X-XX - Elektrická zařízení pro výbušnou plynnou atmosféru. - ČSN EN 61 241-X-XX - Elektrická zařízení pro prostory s hořlavým prachem aj. Závěr

Obr. 4 Příklad aplikace oddělením výbuchu Legislativa v oblasti ochrany před výbuchem - Nařízení vlády 23/2003 Sb. - ATEX 100.

Problematika bezpečnosti požáru a výbuchu, resp. aplikace protipožární a pasivní protivýbuchové ochrany se neustále vyvíjí a zdokonaluje. Provozovatelé by měli tuto oblast konzultovat minimálně po linii bezpečnostních techniků či pracovníků HS&E s odborníky či společnostmi, majícími v této oblasti dlouholeté zkušenosti a dokážou tak odpovědět a především poradit a nasměrovat na řešení možných technických aplikací tak, aby byly tyto ochrany (případné úpravy na zařízeních) bezpečné nejen pro osoby a pracovníky v daném provoze, ale i pro zařízení samotné. Rovněž nelze opomenout i samotný vývoj strojních zařízení a jejich výrobu. Výrobci mají v současnosti k dispozici celou řadu legislativních nástrojů, jak tyto nebezpečí snížit či eliminovat.

- Nařízení vlády 406/2004 Sb. - ATEX 137.


287


Chytré obleky pro zásahové jednotky Smart Suits for Rescue Units Ing. Jiří Švub Ing. Filip Beneš, Ph.D.; doc. Dr. Ing. Vladimír Kebo; doc. Dr. Ing. Miloš Kvarčák; Ing. Pavel Staša, Ph.D.; Ing. Jakub Unucka VŠB - TU Ostrava, Institut ekonomiky a systémů řízení, ILAB RFID - Mezinárodní laboratoř RFID 17. listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava - Poruba [email protected] Abstrakt V odborném příspěvku se zabýváme otázkou zvýšení bezpečnosti pracovníků zásahových jednotek prostřednictvím aplikace technologie UHF RFID v systému evidence ochranných pomůcek. Cílem výzkumu a vývoje interdisciplinárního týmu několika pracovišť univerzity, privátních firem a HZS je vytvořit efektivní systém automatické identifikace pro HZS s následným rozšířením do dalších odvětví vyžadujících přísnou kontrolu ochranných pracovních pomůcek. Systém bude použit pro sledování a kontrolu vybraného označeného vybavení a jeho přidaná hodnota v první etapě řešení tkví zejména v automatické kontrole stavu výstroje při nástupu/návratu do/ze zásahu a průběžném zvýšení bezpečnosti hasiče během zásahu. Klíčové slova RFID, hasič, ochranný oblek, identifikace, prevence rizika. Abstract The paper deals with the issue of increased safety emergency of fireworkers through the application of UHF RFID technology in system identification of protective equipment. The aim of the research and development of an interdisciplinary team of several university departments, private companies and FRS is to create an efficient system for automatic identification of FRS with subsequent expansion into other industries requiring strict control of personal protective equipment. The system will be used to monitor and control the selected labeled equipment and its added value in the first stage of the solution lies mainly in the automatic monitoring of equipment when entering/returning to/from the action and continuous increase firefighter safety during intervention. Key words RFID, Firefighter, protective suit, identification, risk prevention.

extrémní a nastávají díky vysoké odbornosti a kvalitnímu výcviku záchranářů naštěstí velmi zřídka. Častější problémy způsobují daleko banálnější příčiny spojené s nekompletní nebo poškozenou výstrojí. Cíle aplikace RFID technologie Předmětem výzkumu, který provádí ostravská společnost GABEN ve spolupráci s VŠB - TUO a její laboratoří ILAB RFID společně s dalšími partnery je označení vybraných položek záchranářské výstroje a výzbroje elektronickými značkami (RFID tagy) a sledování jejich pracovního vytížení a životního cyklu. Každé použití při výcviku a zásahu je zaznamenáno do společné databáze, samozřejmě včetně identifikace osoby, které je vybavení přiděleno. Stejně tak se automaticky zaznamenává praní, impregnace, sušení a opravy, či jiný zásah na výzbroji. Velitel jednotky tak má k dispozici kompletní přehled o stavu výstroje a výzbroje a může jednoduše zabránit situacím, kdy by hasič vyrazil do akce s nekompletní výbavou nebo s poškozeným kusem. V případě ztráty, poškození či záměny je nutné nalézt osobu, které byla tato služební výstroj přidělena a provést nápravné opatření. Do systému evidence, který je dosud veden převážně papírově, je tak vnesen mnohem průhlednější a efektivnější způsob zpětného dohledání a identifikace majitele a zpětné revize záznamů o nakládání a pohybu vybavení. To mimo podstatné zvýšení bezpečnosti záchranářů přináší vzhledem k vysoké pořizovací ceně jednotlivých součástí i výrazné snížení nákladů na pořizování a údržbu hasičské výstroje a výzbroje. Kromě zápisu identifikátoru jednotlivého kusu výstroje či výzbroje je do databáze velmi jednoduchým způsobem zadáván i stav a případné poškození. Tento počin kromě zrychlení procesu opravy přináší i další efekty. Od počátku používání každé součásti je zřejmé, které části jsou nejvíce poškozovány, jakým způsobem a jak často. Příslušné provozní oddělení tak může okamžitě vyvolat jednání s dodavatelem a konkrétní položku přestat nakupovat nebo a ještě lépe spolupracovat s výrobcem na zlepšení a inovacích výrobku. To je ideální způsob, jak poskytnout zasahujícím hasičům nejvyšší možnou bezpečnost. Právě tento způsob zvolila i společnost GABEN, která ve svém výzkumném projektu pro identifikaci hasičské výstroje pomocí RFID technologie spolupracuje s velením Hasičského záchranného sboru, výrobcem hasičské výstroje - společností KOUTNÝ, pracovišti HGF a FBI a mezinárodní laboratoří ILAB při VŠB Technické univerzitě Ostrava.

Úvod

Výběr vhodných UHF RFID tagů

Miniaturizace a snižování ceny elektronických obvodů se projevuje nejen v oblasti mobilních telefonů, kde je nejviditelnější, ale otevírá možnosti i v jiných oborech. Jednou z nich je používání RFID bezkontaktní identifikace v oblastech, kde to dříve nebylo efektivní, včetně požární bezpečnosti, kde pomáhá chránit nejen majetek, ale především životy. Většina výzkumných projektů podobného zaměření v zahraničí je vedena snahou identifikovat polohu záchranáře, aby se v každé chvíli vědělo, kde se nachází a v případě potřeby mu bylo možno pomoci. V budovách totiž nefunguje signál GPS, proto jsou zasahující hasiči označování různými elektronickými lokalizátory, jejichž polohu je možné sledovat i uvnitř budov, bez ohledu na kouř či oheň. Způsoby dosud známé spíše z akčních filmů se tak přesouvají do běžného života a zvyšují bezpečnost zasahujících záchranářů. V případě, že přestane vykazovat aktivitu nebo sám aktivně vyžádá pomoc, je mu tato okamžitě poskytnuta. Tyto situace však můžeme považovat za

Základním prvkem označování hasičské výstroje je odolný RFID tag. Většina nás se měla možnost setkat s RFID tagem ve formě plastové přístupové karty do zaměstnání, sportovních zařízení nebo jiných objektů. Uvnitř karty je miniaturní elektronický obvod s připojenou anténou. Pro potřeby označování hasičské výstroje musí provedení tagu zabezpečit funkčnost nejen při zásahu na požářišti, ale i při průmyslovém praní a sušení ve stovkách cyklů. Na základě průzkumu trhu a aplikováním okrajových podmínek vynucených způsobem zamýšleného použití jsme se rozhodli využít jediného českého a jednoho z mála evropských dodavatelů, který je schopen a ochoten své produkty upravit dle požadavků zákazníků. Pro testování jsme si nechali vyvinout či upravit tři modely tagů, které nesou označení WL OEM, WL TW6025 a WL Si4016. Všechny tři modely jsou vhodné k aplikaci do oblečení a jsou odolné běžnému praní. Model WL Si4016 je dokonce odolný i praní za extrémních podmínek včetně ždímání a manipulace za extrémních tlaků okolo 60 bar a teplot dosahujících až 200 °C.

288



Laboratorní experimenty s vybranými modely tagů Laboratorně jsme dále otestovali čitelnost vybraných tagů za pomoci statických testů prováděných podle standardních metodik laboratoří sítě EPC in Europe Lab Network. Získaná data byla podrobena statistickému vyhodnocení metodou analýzy rozptylu. Jak vidíme na obr. 1 v grafu a výstupu ze statistického software, jednotlivé typy tagů mají mezi sebou statisticky signifikantní rozdíly. Měřenou veličinou byl v tomto případě nejnižší výkon nutný k načtení tagu z předem definované vzdálenosti.

Obr. 3 Vystavení prototypu obleku testu v extrémních podmínkách

Obr. 1 Graf ANOVA porování modelů tagů Nejlepší výsledky nutného výkonu čtení nám poskytnul tag WL OEM. Toto bylo způsobeno pravděpodobně také nejmenší úrovní zapouzdření modelu. Pokud by nižší úroveň ochrany postačovala, jeví se tento tag jako nejvhodnější. V dalším kroku bylo nutno zjistit, jak umístění tagů do materiálu zásahového obleku, obr. 4, ovlivní čitelnost v něm ukrytých tagů. Předpokládáme, že v určité míře dojde k nepříznivému ovlivnění čitelnosti tagů skrytých uvnitř materiálu na základě částečné absorbce záření krycím textilním materiálem (substitut NOMEXU).

Stejný způsob by bylo ideální použít i při odchodu hasiče z hasičského vozu přímo na zásah. To se ale jeví jako složité, proto je v praxi ověřováno použití mobilní čtečky, kterou velitel zásahu oskenuje každého záchranáře a zkontroluje tak seznam jeho výzbroje a výstroje. Při ukončení zásahu bude proveden stejný úkon, aby byl zaznamenán skutečný čas nasazení výstroje a výzbroje v akci. Životnost každého dílu je rozdílná a pro bezpečnost hasičů je velmi důležité sledovat počet použití. Ačkoliv se může jevit příslušná součást zběžným pohledem jako bezvadná, vnitřní struktura může být poškozena a při dalším zásahu se může projevit v nejnevhodnější chvíli.

Obr. 2 Box and whiskers plot - WL TW6025 Pro ověření jsme opět využili postupu z předcházejícího případu. Metodou postupné inkrementace vysílacího výkonu čtečky jsme nalezli hodnotu minimálního výkonu nutného k načtení tagu. Jak vidíme z následujících výstupů - obr. 2, k ovlivnění skutečně došlo. Prozkoumáním výstupů za pomoci testování hypotéz však zjišťujeme, že ani v jednom případě nebyl rozdíl ve vysílacím výkonu statisticky signifikantní. Na zvolené hladině významnosti ve výši 5 % tak nelze rozdíl mezi obaleným a neobaleným tagem potvrdit. V současné době probíhají testy tagů, které jsou umisťovány do průmyslových praček a prány společně s výstrojí. Současně se ve Školním a výcvikovém zařízení HZS Brno provádí testování odolnosti prototypů chytrých zásahových obleků s integrovanými RFID tagy v extrémních podmínkách panujících při zásahu. Druhou a neméně důležitou součástí výzkumu je návrh funkčnosti celého systému, včetně databáze a čtecích zařízení. Zde je v praxi ověřován kombinovaný způsob fixních a mobilních čteček. Na východu z výstrojního skladu bude umístěn rámový anténní systém, který umožňuje přečtení najednou všech součásti výstroje a výzbroje procházejícího hasiče. Tímto způsobem bude jednoduše zkontrolováno vše, co má hasič na sobě. V případě nalezení nezkontrolovaného dílu či dílu s neopravenou závadou je již zde hasič zastaven a vyzván k nápravě.


Obr. 4 Prototyp oděvu - horní díl (bunda) HW vybavení pro čtení RFID tagů Pro správnou funkci navrhovaného systému je zapotřebí nejen korektně vytvořeného softwarového řešení, ale i spolupráce vhodných technických prostředků. Kromě řešení vhodného pro běžné použití na hasičské stanici bez extrémních požadavků na odolnost či konektivitu vyvíjíme také hardwarový systém schopný veškeré funkcionality a to i v prostředí zásahových dopravních prostředků. Samotné čtení RFID tagů bude prováděno průmyslovou čtečkou s regulovatelným výkonem a speciálně upravenými anténami, obr. 5. Data přicházející ze čtečky jsou následně zpracovávána za pomoci programového vybavení průmyslového PC s vysokou odolností. Po příjezdu na stanici mohou být získaná a zpracovaná data automaticky přenesena přes WiFi síť na centrální server. Chceme však, aby byl systém v případě potřeby připraven také na zaznamenání GPS souřadnic zařízení i přenos získávaných dat online přes GSM síť v reálném čase.

289


možné ho v obměněné podobě používat i v jiných oblastech u bezpečnostních složek, báňské záchranné služby, ve zdravotnictví, v letectví a dalších. Podrobné informace o funkci celého systému rádi zveřejníme po ukončení ochrany výsledků projektu, které bylo jedním z důvodů, proč jsme zatím nezabíhali do podrobností. Projekt TA02010696 je řešen díky podpoře TA ČR. Literatura [1] Dobkin, D.M.: The RF in RFID: passive UHF RFID in practise. Burlington: Newnes, 2008, 493 s. ISBN 978-0-7506-8209-1.

Obr. 5 Právě vyvíjené průmyslové PC využitelné v systému SmartCar HZS

[2] Testing a Novel Firefighter Location System Using Near-Field Electromagnetic Ranging. SCHANTZ, Hans G., Michael Jason MEARES, Stephen WERNER, John UNDEN, Clark DE LLA SILVA a Jason KANG. The Q-Track Corporation [online]. 2010 [cit. 2012-07-01]. Dostupné z: http://www.q-track.com/Files/ files/Schantz%20-%20FLARE%20Testing%20_Preprint_.pdf.

Závěr Díky použití RFID technologie bude významně zvýšena bezpečnost zasahujících hasičů spolu s efektivitou nakládání s veřejnými prostředky. Pokud se tento systém osvědčí, bude


XV.


MICHAL KRATOCHVÍL VÁCLAV KRATOCHVÍL

TECHNICKÉ PROSTěEDKY POŽÁRNÍ OCHRANY

Technické prostředky požární ochrany Michal Kratochvíl, Václav Kratochvíl Publikace má za cíl představit přehled v současné době používaných technických prostředků u jednotek PO včetně základních souvisejících údajů. Publikace je zpracována na základě teoretických znalostí a letitých praktických zkušeností obou autorů. Je určena studentům v oboru požární ochrana, hasičům i strojníkům v jednotkách PO a jejich velitelům. Současně je určena také hasičům v prevenci a kontrolní činnosti jako pomůcka při posuzování požárně bezpečnostních řešení (posuzování možností zásahů jednotek PO), projektantům požární bezpečnosti staveb a osobám odborně způsobilým při odborné přípravě preventivních požárních hlídek a požárních hlídek. Záměrem je všem čtenářům přiblížit některé pro praktiky základní a zdánlivě jednoduše zapamatovatelné údaje.

ISBN 978-80-7385-064-7. Rok vydání 2009.

cena 230 Kč


290



Civilná a núdzová pripravenosť: pripravenosť na mimoriadne situácie - plavebná nehoda na rieke Dunaj Civil and Emergency Preparedness: Preparedness for Emergencies - Boating Accident on the River Danube Ing. Petr Tánczos Ing. Vojtech Nagy JUDr. Tibor Čandal Okresné riaditeľstvo HaZZ v Dunajskej Strede Trhovisko č. 1102/1, Dunajská Streda, Slovenská republika [email protected] Abstrakt V príspevku popisujeme priebeh a analýzu príčin udalosti, ktorá sa stala v podvečerných hodinách dňa 08. 01. 2013, kedy došlo na toku rieky Dunaj plavebnej nehode, a to k usadnutiu motorovej lode EUROSHIP 1 na kamenistý ľavý breh rieky mimo plavebnej dráhy. Plavidlo sa stalo neovládateľným, postupne sa naklonilo a hrozilo preváženie tovaru a tým prevrátenie plavidla. V závere príspevku popisujeme možné riešenia takýchto udalostí z pohľadu prevencie i represie. Kľúčové slová Plavebná nehoda, plán krízových opatrení, záchranné zložky. Abstract In the paper we introduce the course and analysis of an emergency event, boating accident on river Danube that happened in the evening on 08. 01. 2013, when the EUROSHIP 1 motor ship settled on the rocky left river bank outside the fairway. The vessel became uncontrollable, gradually tilted and was threatened by outbalancing the goods and the overturning of the vessel. In the end of the article we describe possible solutions of such events in terms of prevention and repression. Key words Boating accident, crisis response plan, emergency services. Úvod Dunaj - druhá najväčšia rieka v Európe, slúžila ľudstvu od nepamäti. Od svojho prameňa vo Schwarzwalde v Nemecku až k Čiernemu moru meria 2 860 km a jeho povodie am rozlohu 817 km2. Stavba Sústavy vodných diel Gabčíkovo - Nagymaros bola pevnou súčasťou dlhodobého plánu Dunajskej komisie na zlepšenie plavebných pomerov. Pod pojmom plavebné pomery treba rozumieť mieru zabezpečenia parametrov plavebnej dráhy /plavebnej hĺbky, šírku plavebnej dráhy, pomery oblúkov, rýchlosti, smer prúdenia, prevádzku plavebných komôr/, parametrov hydrotechnických objektov /plavebné komory, rejdy plavebných komôr, prístavy a pod./ a parametrov objektov súvisiacich s vodnou cestou /mosty, líniové stavby naprieč korytom a pod./. Plavba cez sústavu vodných diel v Gabčíkove, ako i celková činnosť vodného diela v rátane prívodného i odpadového kanála, plavebných komôr ako i priľahlých sústav je veľmi zložitá. V súčasnej dobe táto problematika na úseku záchrannej činnosti z hľadiska Hasičského a záchranného zboru nie je vôbec riešená (potrebná technika na vstup do inundačnej sústavy, záchrana z vodnej hladiny Vodného diela a pod. Za mimoriadne udalosti pokladáme situácie, ktoré vznikajú nezávisle od človeka /povodne, zemetrasenia, veterné smršte, požiare spôsobené prírodnými javmi (blesk a pod.), sopečné erupcie, ale aj iné nepredvídateľné situácie, situácia ktoré sú Ostrava 4. - 5. září 2013

zavinené človekom vedome /úmyselné činy (požiare), vojenské útoky, teroristické činy ako aj situácie spôsobené nevedomým konaním pri určitej ľudskej činnosti/, vyliatie sa koryta riek vo väčšom či menšom rozsahu, požiare, explózie, nehody na vodách a iné udalosti. Plavebná nehoda je udalosť, ktorá sa stala počas prevádzky plavidla alebo v príčinnej súvislosti s ňou a má za následok poškodenie alebo zničenie plavidla, jeho súčasti alebo vystroja, poškodenie alebo zničenie prepravovaného tovaru, ak tieto následky nevyplynuli z povahy samotného nákladu, poškodenie vodnej cesty alebo stavieb na nej alebo spôsobenie ujmy na zdraví či smrť a poškodenie životného prostredia. Odborné vyšetrenie plavebných nehôd vykonáva podľa § 34 ods. 9} Zákona č. 338/2000 Z.z. o vnútrozemskej plavbe a o zmene a doplnení niektorých zákonov v znení neskorších predpisov (ďalej iba „zákon o vnútrozemskej plavbe”) Štátna plavebná sprava, pričom pri vyšetrovaní spolupracuje podľa charakteru plavebnej nehody s príslušným Obvodným banským úradom, prevádzkovateľom vodnej cesty, Slovenskou inšpekciou životného prostredia, Inšpektorátom prace, Hasičským a záchranným zborom a útvarom Policajného zboru. Našou snahou je demonštrovať na tomto konkrétnom prípade pripravenosť na núdzové situácie, a s tým súvisiace problémy, ktoré nie je možné zvládnuť bez dôslednej pripravenosti na mimoriadne situácie. K chronológii udalostí plavebnej nehody na Dunaji Udalosť, ktorú popisujeme sa stala dňa 08. 01. 2013 v podvečerných hodinách v čase o 17,30 hod. na vodnej ceste Dunaj rkm 1808,0. V rámci tejto udalosti došlo k nasadnutiu motorovej lode EUROSHIP 1 na ľavom brehu rieky mimo plavebnej dráhy. Vzhľadom k závažnosti situácie a miestu udalosti (náklad lode, hraničná rieka a pod.) HaZZ od začiatku zahájenia záchranných prác považoval udalosť za mimoriadnu. Zo správy o zásahu: „Dňa 09. 01. 2013 v čase o 2.52 hod. bola na ohlasovňu požiarov Okresného riaditeľstva hasičského a záchranného zboru (ďalej len „OR HaZZ“) v Dunajskej Strede na hasičskú stanicu vo Veľkom Mederi podaná správa, že na Dunaji na rkm 1808 (medzi obcami Medveďov a Sap) na ľavý breh Dunaja nasadla na dno rieky Rumunská nákladná loď Euroship 1. K udalosti bola vyslaná technika Mercedes-Benz Vario (AHZS) a KIA Sportage s motorovým člnom so štyrmi príslušníkmi. Po príjazde na miesto ohlásenej udalosti a po vykonaní prvotného prieskumu sa zistilo, že na rkm 1808 ľavého brehu rieky Dunaj bola uviaznutá Rumunská nákladná loď Euroship 1. Nakoľko technika z hasičskej stanice Veľký Meder (čln Zodiac) je nedostačujúca a preto, bola prostredníctvom Koordinačného strediska (KS) IZS v Trnave vyžiadaná ďalšia pomoc. Operačné stredisko KS IZS Trnava na miesto zásahu vyslalo ďalšiu jednotku z OR HS Dunajská Streda s technikou Mercedes-Benz Vario s motorovým člnom VVV-1 so štyrmi príslušníkmi. V čase príjazdu na miesto udalosti a po nalodení sa na rkm 1810 pri obci Sap (pre zvýšenú vodnú hladinu nebolo možné sa bližšie nalodiť) sa jednotka dostavila k uviaznutej lodi po vodnej hladine kde vykonala dôsledný prieskum za účelom zistenia počtu členov posádky lode, ich prípadného zranenia, množstva a druhu nákladu, 291


jeho uloženia, úniku nebezpečných látok a úniku ropných produktov na vodnú hladinu a stabilitu lode. Zásah bol vykonaný za sťažených podmienok v neprístupnom, vodou zaplavenom priestore bez predpísaného označenia a osvetlenia havarovanej lode. Prieskumný čln VVV-1 bol istený záchranným člnom Komplexnej centrálnej záchrannej službe (KCZS) Gabčíkovo. Ďalším prieskumom bolo zistené, že plavidlo leží na pravom boku na plytčine naklonené o 10 stupňov do plavebnej dráhy Dunaja. Zranenie osôb zistené nebolo. K úniku nebezpečných látok ani ropných produktov nedošlo. Náklad železných zvitkov bol zaistený proti posunutiu.

vykonávať' proti obrat, ktorý vodca plavidla nezvládol, plavidlo sa dostalo na ľavý breh rieky, podľa jeho výpovede mu zlyhal pohon. Plavidlo zostalo nasadnuté na ľavom brehu rieky mimo plavebnej dráhy.

O 6:20 hod. priestoroch VE Gabčíkovo zasadal štáb riadenia za účelom prijatia účinných opatrení na odstránenie a riešenie následkov udalosti. (R OR HaZZ DS, V OPT OR HaZZ DS odbor KR a COO TT, odbor Krízového riadenia civilnej obrany a ochrany obyvateľov, KCZS Gabčíkovo, Vodná elektráreň Gabčíkovo, Slovenský vodohospodársky podnik Gabčíkovo, prednosta Obvodného úradu v Dunajskej Strede, tlmočník a ďalšie kompetentné osoby a orgány ). O 9:25 hod. sa na miesto udalosti dostavila ŠPS Bratislava, ktorej miesto udalosti bolo odovzdané na ďalšie riešenie. Zo správy o zásahu: „Dňa 10. 01. 2013 v čase o 11.36 hod. bola na ohlasovňu požiarov Okresného riaditeľstva hasičského a záchranného zboru (ďalej len „OR HaZZ“)v Dunajskej Strede podaná správa o úniku prevádzkových kvapalín z havarovaného plavidla na Dunaji, na úseku pri obci Sap. Na miesto zásahu bola vyslaná hasičská jednotka (ďalej len „HJ“) z OR HaZZ v Dunajskej Strede z Hasičskej Stanice (ďalej len „HS“) s technikou AHZS MB Vario, čln VV1, s piatimi príslušníkmi. Na miesto zásahu bola vyslaná technika aj z OR HaZZ v Galante z HS Galanta technikou MB Actross EKOA a čln. Po príchode na miesto udalosti bolo prieskumom zistené, že na mieste udalosti sa nachádza komisia Slovenskej inšpekcie životného prostredia a vôd, zamestnanci Štátnej plavebnej správy Bratislava, KCZS Gabčíkovo a ďalšie zložky, ako i majiteľ lode a ďalšie osoby. Bolo zistene, že nádrže na pohonné hmoty s obsahom 1700 l nafty, sú izolované a pohonné hmoty z nich neunikajú. Nečistoty na hladine Dunaja vznikli z odplavených nečistôt paluby lode. Pracovníci Slovenskej inšpekcie životného prostredia zistili, že k ohrozeniu životného prostredia nedochádza. Na riešenie situácie dňa 10. 01. 2013 o 13:20 hod. zasadala komisia v objekte KCZS Gabčíkovo. Slovenská inšpekcia životného prostredia zistila škodcu, ktorému vydá príkaz na odstránenie škody. Príkaz v zmysle zákona o vodách Slovenskej republiky je závažný pre škodcu - majiteľa lode. Po dohode majiteľa lode, KCZS Gabčíkovo a Slovenskou inšpekciou životného prostredia bude vykonané prečerpanie pohonných hmôt. Po vykonaní prieskumu a zistených skutočností bolo miesto udalosti odovzdané zamestnancom Obvodného úradu odboru životnému prostredia a Štátnej plavebnej správe. Výjazd bol vykonaný za sťažených podmienok: viditeľnosť na Dunaji cca 10 metrov. hasičská jednotka sa vrátila na základňu“.

Analýza K plavebnej nehode došlo na vodnej ceste Dunaj, na rkm 1808,0. Podľa podanej výpovede vodcu plavidla, výpovedi svedkov a poveternostnej situácie, vysokého vodného stavu Medveďov 652 m a prietoku cca 3600 m3.s-1, príčinou plavebnej nehody bolo pochybenie vodcu plavidla. Vodca plavidla nebral do úvahy poveternostne podmienky v danom čase, stav rieky, zvýšený prietok, vysoký vodostav, manévrovanie schopnosti a výkon plavidla. Vzniknutá škoda Škoda vznikla vlastníkovi plavidla, výrobcovi i prepravnej spoločnosti. Informácia o plavidle zúčastnenej na plavebnej nehode Názov plavidla:

EUROSHIP I

Typ plavidla:

Motorová nákladná loď'

Číslo lodného osvedčenia:

AN,R.2753

Miesto registrácie:

Rumunsko

Domovsky pristav:

Constanta

Rok stavby:

1930

LONB/maximálny ponor:

66,97m/ 8,19 m/ 2,58 m

Výtlak (objemový):

1154,215 t

Celkový výkon:

496kW

Platnosť' lodného osvedčenia: 19.6.2014 Vlastník: S.C.Agronav Holding S.R.L. Constanta, Bdul. Ferdinand 96, BL FI9A, Sc.B, Et.7., Ap. 45, Constanta Meteorologická situácia

Priebeh plavby motorovej lode EUROSHIP 1

Počasie:

Motorová loď' EUROSHIP 1 plávala po prúde cez Slovenskú republiku, t.j. plavidlo plávalo tranzitom. V čase 16:30 hod 8. 01. 2013 bolo preplavené cez plavebnú komoru Vodného diela Gabčíkovo (Ďalej len „VD Gabčíkovo“). Podľa hlásenia vodcu plavidla po vykonaní obratu došlo k nasadnutiu plavidla o 17:30 hod. na dno koryta mimo plavebnej dráhy na vodnej ceste Dunaj rkm 1808,0.

Teplota:

Dážď' 0 °C

Vietor:

J vietor 20 m.s-1

Vodné stavy: Devín

08.1.2013 6.00 hod.: 643 m

Bratislava

08 .1.2013 6.00 hod.: 681 m

Gabčíkovo

08.1.2013 6.00 hod.: 480 m

Priebeh plavebnej nehody

Medveďov

08.1.2013 6.00 hod.: 652 m

Motorová nákladná loď' EUROSHIP I mala v úmysle na rieke Dunaj rkm 1810 prenocovať' na kotvisku na pravej strane rieky Dunaja, kde je úradné kotvisko, na vodnej ceste je vyznačené a povolené. Preto na rkm 1808,6 plavidlo EUROSHIP 1 začalo

Viditeľnosť:

Znížená

292

Prietok Bratislava: 3600 m3.s-1



Analýza stavu

Obr. 1 Stav hladiny Dunaja pri Devíne dňa 8. 1. 2013 v čase vzniku plavebnej nehody

Obr. 2 Stav hladiny Dunaja pri obci Sap dňa 8. 1. 2013 v čase vzniku plavebnej nehody

Táto plavebná nehoda bola v istej miere ovplyvnená aj zvýšenou hladinou toku Dunaja. V tom čase bola na Dunaji od Gabčíkova až po Medveďov zvýšená hladina vodného toku (I. stupeň povodňovej aktivity). V bežnom stave je hladina Dunaja 2,5 m. V tom čase bola hladina Dunaja nameraná na úrovni 6,5 m. (obr. 1., 2, a 3.), samozrejme s touto zvýšenou hladinou sa úmerne zvyšuje i prietok. Zvýšená hladina Dunaja tak spôsobila to, že plavebná dráha nebola celkom zreteľná pre tento typ plavidla t.j. technické vybavenie (radary, nočné videnie a pod.). Táto cesta mala byť pre túto loď posledná. Ďalším faktorom, ktorý v istej miere ovplyvnil plavebnú nehodu bol ten, že na úrovni uvedeného riečneho kilometra (1808 rkm) končí mŕtve rameno Dunaja. Toto mŕtve rameno začína pri Medveďove a lemuje ľavé koryto Dunaja smerom proti prúdu až po uvedený riečny kilometer. Ako sa neskôr ukázalo, problém vznikol vtedy keď koniec mŕtveho ramena bolo prepojené (zemnými prácami) s hlavným korytom rieky Dunaj. Pri zvýšenej hladine Dunaja (6,5 m) vznikol otvor, ako keby riečna cesta. Keď kapitán lode chcel ukotviť plavidlo pri tomto otvore, nepočítal s tým, že tok rieky strhne plavidlo do otvoru a tiež fakt, že hladina v tomto otvore bude len cca 1 m. a práve vtedy nastalo usadnutie plavidla. V čase keď plavidlo usadlo, hladina Dunaja kulminovala na úrovni 6,53 m. Krátko na to hladina začala klesať. Klesanie hladiny spôsobilo, že usadnutá loď sa začala nakláňať smerom na bok. Váha prevážaného nákladu spôsobila nalomenie plavidla a hrozil únik pohonných hmôt ako i samotného prevážaného nákladu do rieky. Podľa prvotných informácii prevážaným nákladom malo byť umelé hnojivo. Ako sa po prieskume ukázalo, prevážaným nákladom boli oceľové zvitky (hmotnosť jedného zvitku bola cca 20 t). Po zasadnutí zainteresovaných zložiek (ŠPS, Správca vodného toku, Odbor Životného prostredia, zložky IZS) sa vykonali opatrenia na zamedzenie úniku pohonných hmôt a iných látok do rieky. Nakoľko uviaznuté plavidlo po prešetrení celkovej situácie nezasahovalo do plavebnej dráhy, pre ŠPS správu toto plavidlo nepredstavovalo ďalšie obmedzenie na rieke. Takisto pre ostatné zložky toto plavidlo nepredstavovali ďalšie žiadne nebezpečenstvo. T.j. bolo na samotnom dopravcovi ako s plavidlom ďalej naloží. Z uvedeného vyplýva, že pri tejto udalosti vzniklo niekoľko problémov súčasne a to: - Nezvládnutie kotviaceho manévru kapitána lode vzhľadom k vysokej hladine rieky Dunaj (I. st. povodňovej aktivity, výška hladiny 6,52 m), čím došlo k skresleniu šírky plavebnej dráhy a miesta vhodného pre ukotvenie lode, - Otvorenie (prepojenie) ľavého brehu rieky a mŕtvym ramenom, čo spôsobilo vtiahnutie plavidla do tohto ramena, - Nedostatok prvotných informácii, od času kedy došlo k usadnutiu lode až po čas ohlásenia udalosti.

Obr. 3 Stav hladiny Dunaja pri obci Medveďov dňa 8. 1. 2013 v čase vzniku plavebnej nehody

Pravdepodobná príčina vzniku plavebnej nehody Príčinou vzniku plavebnej nehody bolo: Pochybenie vodcu plavidla, čo malo za následok poškodenie plavidla a nákladu. Vodca plavidla porušil ustanovenia Európskych pravidiel pre plavbu po vnútrozemských vodných cestách (ďalej len „CEVNI”) cl.1.06 tým, že nebral do úvahy vysoký vodný stav, silný prietok, ako aj silný vietor, vzhľadom na technické parametre a možnosti svojho plavidla (hmotnosti nákladu a výkon pohonného zariadenia). Vodca plavidla porušil ustanovenia CEVNI cl.1.04 ods. 2 písm. b) tým, že pri unášaní neovládateľného plavidla prúdom nepoužil ľavú čelovú a kormovú kotvu. Ostrava 4. - 5. září 2013

Týmto problémom by sme obrátili najväčšiu pozornosť. A to preto, lebo keď je zvýšená hladina rieky, pre takéto plavidlá nie je celkom možné presne zadefinovať parametre plavebnej dráhy. Keďže kapitán lode loď kotvil už za tmy, vznikla taká situácia, že kapitán nemohol presne identifikovať breh, teda hĺbku dna pri ľavom brehu na bezpečné ukotvenie čo spôsobilo usadnutie. Dunaj práve kulminoval, a asi po 12 hodinách na to začala vodná hladina klesať. Klesajúca vodná hladina spôsobila naklonenie už usadnutej lode až do toho štádia kedy sa začala nebezpečne nakláňať. V tej chvíli nikto nemohol tušiť a ani nikto nedokázal predpovedať či sa v tom danom okamihu loď rozlomí na dve polovice, alebo či sa nakloní do takej miery, že (v oboch prípadoch) spôsobí únik pohonných hmôt z lode (čo predstavuje niekoľko tisíc litrov nafty a oleja), uvoľnenie nákladu a pod. V prípade, že by naozaj došlo k úniku pohonných hmôt do rieky, (vplyvom zvýšenej hladiny) táto kontaminovaná voda by sa dostala do záplavového územia, čo by spôsobilo ekologickú katastrofu nielen pre tamojšiu flóru a faunu ale i preto, že pozdĺž rieky sú strategické zásoby pitnej vody pre celý Žitný ostrov a jeho okolie, čím by sa tieto zásoby nenávratne poškodili. 293


Návrh možných riešení a opatrení Preto je veľmi dôležité aby sme mali pripravené preventívne mechanizmy, ktoré zabránia vzniku mimoriadnych udalostí. Tak tomu je aj v lodnej doprave na rieke Dunaj. Napriek tomu môžu takéto situácie vzniknúť, a preto je potrebné aby jednotlivé odbory príslušných obvodných úradov, Hasičský a záchranný zbor, Policajný zbor, iné záchranárske zložky a ostatné zainteresované inštitúcie mali na minimalizáciu škôd pripravený a vypracovaný plán krízových opatrení. Takýto plán by mal obsahovať úlohy a postupy zaručujúce úspešný zásah záchranárskych zložiek a sanáciu škôd spôsobených mimoriadnou udalosťou, či už je to software-ové zázemie všetkých Okresných riaditeľstiev HaZZ, v ktorých zásahových obvodoch preteká rieka Dunaj, ktoré je schopné sledovať všetky plavidlá, ktoré vstúpili na územie SR a všetky plavidlá vystupujúce z územia SR, všetky plavidlá nachádzajúce sa na rieke. T.j. početnosť posádky na jednotlivých plavidlách, druh a množstvo prevážaného nákladu (v mnohých prípadoch môže byť prevážaný nebezpečný náklad v rámci prepravy nebezpečných látok - RID),tým spojená presná poloha plavidla, s akými prostriedkami je vybavená (nočné videnie, radary a pod). Pomocou tohto softvéru by bolo možné rýchlo a účinne zareagovať v prípade akýchkoľvek mimoriadnych udalostí na danom úseku rieky. Súčasťou tohto krízového plánu by boli operatívne karty (tzv. metodické postupy) pri postupe likvidácii mimoriadnych udalostí (ekologické havárie vplyvom poveternostných podmienok, zrážka lodí s následným únikom nebezpečných látok do rieky, so zranenými osobami a pod.). Skúsenosti s taktických a súčinnostných cvičení apod. Ďalšie opatrenie, ktoré by zmiernilo následky mimoriadnych udalostí by bolo vybudovanie stanovišťa, v ktorom by boli umiestnené materiálno technické zabezpečenie na odstraňovanie (zmierňovanie) ekologických havárii vzniknutých pri mimoriadnych udalostiach (záchranárska lode, člny, sorbenty, technické prostriedky na vyslobodzovanie osôb zo zavalených priestorov, osobné ochranné pracovné prostriedky a pod.). Toto stanovište by bolo zapečatené a vždy sprístupnené podľa potreby. Samozrejme netreba zabúdať ani na fakt, že pri použití rôznych sorbentov a lapačov uniknutých nebezpečných látok vznikajú tzv. kontaminované lapače, sorbenty, zachytené nebezpečné látky vo vode, zemine. Tento kontaminovaný materiál môžu likvidovať len oprávnené spoločnosti. Čiže je nutné zabezpečiť organizáciu, ktorá má oprávnenie, na zber odvoz a likvidáciu takéhoto odpadu. Tieto opatrenia v rámci dobrej ba dokonca nutnej úzkej spolupráce, by mohli byť realizované v rámci spoločného projektu s dotknutými orgánmi ako miestne príslušné obvodné úrady (Odbor životného prostredie, Odbor civilnej ochrany a krízového riadenia a pod.), Štátna plavebná správa, povodie Dunaja, SVD Gabčíkovo, prípadne iné záchranárske zložky a pod. Význam vypracovaného krízového plánu bude spočívať v tom, že dotknuté organizácie budú schopné rýchlo a účinne reagovať na akúkoľvek mimoriadnu udalosť. Zložitú situáciu však môže zvládnuť len vtedy, keď bude mať dobre informovaných a vyškolených odborných pracovníkov, bude fungovať komunikácia medzi nimi, bude disponovať potrebným vybavením a v čo najkratšom čase bude známe, ako s poškodeným objektom, či materiálom naložiť. V prípade riešenia havárie lode niektoré z týchto aspektov chýbali, čo mimoriadne sťažilo prácu záchranných zložiek, (neskoré ohlásenie plavebnej nehody - udalosti ako takej, nepresná príčina nehody, neidentifikovateľný náklad lode, kusá komunikácia s dotknutými orgánmi, nedostatočné technické vybavenie - člny na Dunaj a pod., sťažený prístup k miestu plavebnej nehody kvôli enormne vysokej hladine Dunaja a pod.) Vzhľadom k týmto nedostatkom je potom obtiažne vykonať akýkoľvek zásah spojený s likvidáciou či zmiernením dopadov 294

mimoriadnej udalosti na životné prostredie, ale i na samotné obyvateľstvo resp. vykonávať záchranné práce, ktoré zahŕňajú všetky činnosti týkajúce sa priamo havárie, činnosť krízového tímu, evakuácie osôb a materiálu, odvoz osôb a tovaru či obnovu situácie po mimoriadnom stave. Pre ilustráciu uvádzame, že Európska únia (ďalej len „EÚ“), resp. Európsky parlament v roku 2007 schválil správu o návrhu nariadenia, ktorého cieľom je ochrana obyvateľstva, majetku, kultúrneho dedičstva a životného prostredia v prípade núdzových situácii a mimoriadnych udalostí, akými sú napr. prírodné katastrofy, či teroristické činy. V prípade lodnej - vodnej dopravnej nehody na Sústave vodného diela (ďalej len „SVD“) Gabčíkovo takéto nebezpečenstvo a katastrofický scenár je reálny. Nariadenia má slúžiť na prevenciu, pripravenosť a schopnosť rýchlej reakcie krízových štábov jednotlivých štátov, ale aj EÚ v prípade všetkých foriem mimoriadnych udalostí. Tento fakt pripomíname z toho dôvodu, že rieka Dunaj je medzinárodná rieka a v plavebnej dráhe Vodného diela (ďalej len „VD“) Gabčíkovo prebieha medzinárodná lodná doprava tak osobná ako aj nákladná a v posledných desiatich rokoch sa stalo niekoľko vážnych vodných dopravných nehôd plavebných nehôd. Záver Uvedomenie si skutočností a okolností nehody lode na Dunaji sú nechcenou príťažou, ktorá bude záchranné zložky neustále sprevádzať a pochopenie príčin ich vzniku i možných dôsledkov, je len prvým krokom na ceste vytvárajúcej podmienky ich riešenia. Druhým krokom je vytvorenie účelnej organizácie s presne stanovenou pôsobnosťou a úlohami, ktorá bude podporená účinnou legislatívou. Civilná a núdzová pripravenosť a vôbec pripravenosť na mimoriadne situácie závisí na dosiahnutej úrovni bezpečnosti spoločnosti a môže byť zvyšovaná prostredníctvom uplatňovania účinných komunikačných a informačných prostriedkov zavádzaných do krízového manažmentu a jeho jednotlivých funkcií, ako aj ďalšími nástrojmi a postupmi skvalitňovania krízového manažmentu. Na druhej strane musí existovať systém komunikačných a informačných tokov krízového manažmentu schopný včas a komplexne informovať obyvateľstvo a varovať pred negatívnymi účinkami krízových javov. V závere hodnotenia zásahu, je možné skonštatovať, že zásah vďaka činnosti zriadeného riadiaceho štábu, zložkám IZS, ŠPS, KCZS a ďalších zložiek bol zvládnutý na vysokej odbornej úrovni. Správne prijaté rozhodnutia a opatrenia zamedzili vzniku ďalšej mimoriadnej udalosti, vzniku škôd, ohrozeniu života a zdravia cestujúcich a znečisteniu životného prostredia. Je treba poukázať na skutočnosť, že koordinácia činnosti všetkých zložiek IZS a iných zložiek má vysokú opodstatnenosť pri riešení podobných mimoriadnych udalostí, pripadne plavebných nehôd. I keď celá udalosť je vedená u ŠPS ako bežná plavebná nehoda, jej následky nie je možné odstrániť bez zásahu záchranných zložiek, špeciálnej techniky a technických prostriedkov. Na základe skúseností z predošlých rokov dopravné nehody na vode - Dunaji so zahraničnou účasťou boli zahraničnými spoločnosťami disponujúcimi dostatkom techniky a technických prostriedkov účinne riešené, bez následkov na životnom prostredí (okamžité vyslanie techniky, žeriavov, náhradných nákladných lodí a odbornej komisie na miesto udalosti zo zahraničia). Literatúra [1] Plavebná nehoda motorové lode. Zpráva o zásahu, Okresní ředitelství Hasičského a záchranného zboru v Dunajskej Strede, 2013. [2] Plavebná nehoda motorovej lode. Správa o výsledkoch vyšetrovania plavebne nehody, Štátna plavebná Správa, 2013. [3] Hydrologické správy - stav hladiny rieky Dunaj www.shmu.sk zo dňa 8. 1. 2013 a 9. 1. 2013. Ostrava 4. - 5. září 2013


Stres u pracovníků krizového štábu Crisis Staff Member Competency to Deal with Stress Mgr. Ivana Tovaryšová1 doc. Ing. Marek Smetana, Ph.D.

2

VÍTKOVICE, a.s., Personální a vzdělávací centrum Ruská 2887/101, 703 00 Ostrava Vítkovice 2 VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 30 Ostrava - Výškovice [email protected], [email protected] 1

Abstrakt Článek se zabývá problematikou zvládání zátěže a prevence stresu pracovníků krizového štábu v kontextu osobnostních proměnných. Tyto kompetence mohou výrazně ovlivnit výsledné rozhodování a tím i kvalitu práce celého krizového štábu. Jednou z možností jak osobnostní kompetence zvýšit je zavedení cílené přípravy a budování pracovních týmů. Klíčová slova Zátěž, kompetence, pracovní podmínky, prevence stresu, krizový management. Abstract The article is focused on Crisis Staff member competency to deal with stress based on personal skills. Those variables could have important impact to decision process and quality of work of Crisis Staff. One possibility how to increase competency to deal with stress is the introduction of targeted preparation and team building. Key words Load, quality of working life; working conditions; health and safety at work; prevention of stress, crisis management. Člověk se každý den setkává se zátěžovými situacemi. Reakce na tyto situace se různí, někteří lidé začnou trpět psychickými nebo tělesnými potížemi, zatímco jiní lidé nejenže netrpí žádnými potížemi, ale taková situace je pro ně výzvou a vzbudí jejich zájem. Kompetence ke zvládání zátěže představují připravenost a schopnost zvládat stresové zátěže, překážky, neúspěchy a frustrace. Jde o zvládání vlastních emocí, přizpůsobení se nečekaným situacím, problémům, lidem, soustředění se v zátěžových situacích, překonávání překážek, vyrovnávání se s neúspěchy. Kompetence ke zvládání zátěže u pracovníků krizových štábů souvisí se schopností aktivně komunikovat, včetně schopnosti dobře prezentovat a také schopnosti dobře naslouchat a argumentovat, se schopností najít, rozpoznat, vybrat validní nebo důležité informace potřebné v dané situaci, s připraveností a schopností podílet se aktivně a zodpovědně na skupinové práci. Podstatná je také pružnost v myšlení, chování a přístupech k úkolům a situacím, které jsou před jednotlivce denně stavěny, schopnost změnit či přizpůsobit své pracovní návyky, chování a efektivně pracovat v nových nebo měnících se situacích, zájem pracovat dobře nebo podle standardu vynikajícího výkonu. Vliv bude mít i schopnost dokázat včas rozpoznat problém, posoudit ho, podívat se na problém z různých úhlů, zvolit správnou cestu, svůj záměr realizovat a dotáhnout jej do konce, následně zhodnotit výsledek. Zvládání zátěže ovlivňuje také dovednost systematicky a objektivně plánovat a organizovat práci, a to s přihlédnutím k cíli, prioritám, prostředkům, zdrojům a k času.

Zcela zásadním způsobem se projeví vliv na tyto aspekty lidského chování v případě řešení mimořádných událostí. V případě osoby, přímo postižené následky rozsáhlých škod budou výsledkem především problémy při obnově a vůbec ochota tuto obnovu provádět, neadekvátní reakce a další psychické problémy. V případě pracovníků krizových štábů, kteří nejsou přímo ve styku se škodami, je tento vliv často odsouván do pozadí nebo úplně opomíjen. V dnešní době se často používá pojem stres. Běžně se stresem rozumí jakákoliv zátěž, u které se dále nerozlišuje, zda je užitečná, či naopak škodlivá. Pojmy zátěž a stres jsou na úrovni laiků a novinářů často zaměňovány. V odborné literatuře však většina autorů tyto pojmy výrazně rozlišuje. Jedním z rozlišovacích kritérií je úroveň požadavku kladených na jedince, kde je zátěž chápána jako určitá úroveň požadavků kladených na jedince, které lze naplnit, jedinec tak neustrne ve svém vývoji, tyto požadavky mají stimulující účinky. Stres bývá chápán spíše jako zvláštní případ zátěžové situace, spojovaný se zátěží neoptimální, kdy dochází k přetížení nebo nevyužití kapacity odolnosti organismu úkoly nebo informacemi. Pojem zátěž je tedy vhodné používat spíše v běžných nebo mírně zvýšených náročných situacích, pojem stres ve velmi náročných hraničních situacích. V oblasti práce je zvykem používat spíše pojem „zátěž“ (např. A. Hladký, 1993, Z. Židková, 2002), v medicínsky orientované literatuře je obvyklý pojem stres (např. J. Křivohlavý, 1994) a to i ve smyslu „pracovní stres“ (V. Schreiber, 2000). S pojmem zátěž je možné se setkat i v experimentálních pracích Ústavu experimentální psychologie SAV (Z. Ruiselová, E. Ficková, 1994). Pracovní zátěž, stres představuje „určitou vyčleněnou kategorii celkové životní zátěže a stresu, spojenou s pracovními podmínkami“ (A. Hladký, Z. Židková, 1999). Evropská komise vymezila pracovní stres jako vzorec emocionálních, kognitivních, behaviorálních a fyziologických reakcí na nepříznivé a škodlivé aspekty obsahu práce, organizace práce a pracovního prostředí. Stres je způsobován špatným souladem mezi člověkem a prací, konflikty mezi rolemi v práci a mimo ni a nedostatkem rozumné míry kontroly nad prací a vlastním životem. Je možné říci, že stres je pociťován tehdy, přesahují-li požadavky pracovního prostředí možnosti zaměstnance je zvládnout (nebo je kontrolovat). Tato definice zaměřuje pozornost na pracovní příčiny a požadovaná opatření.” (Hladký, 2005). Obvykle je pracovní stres spojován se situacemi v zaměstnání, kdy je potřebné, aby jednotlivec současně vyhověl mnoha různým (ba dokonce protikladným) požadavkům, ze kterých jen některé dokáže kontrolovat a ovlivňovat. Důležitou roli při zvládání pracovní zátěže hraje osobnost pracovníka, jeho odolnost, motivace, temperamentové a volní vlastnosti. Mimo to jsou zde tzv. pracovní stresory. Ty mohou být různé a působí na každého (J. Štikar, J. Hoskovec, 2003): • svalová zátěž (namáhavost fyzické práce), • senzorická zátěž (nároky na vnímání podnětů), • mentální zátěž (nároky na práci s informacemi, jejich zpracování, rozhodování, inovování), • emoční zátěž (nároky na prožitkovou hladinu, motivační a volní synergie), • sociální zátěž (spolupráce, styl řízení a organizace, soutěživost apod.), • hluk a vibrace, • osvětlení, • klimatické podmínky, • pracovní úrazová rizika,


295


• mechanické příčiny, • nevyhovující osobní ochranné pomůcky, • profesionální onemocnění a úrazy, • sociální faktory, • biologičtí činitelé. Stresujícími podněty mohou být i představy, strach, vnímání, zkušenosti, které evokují negativní emoce (M. Mikuláštík, 2007). Pracovní zátěž se obvykle neprojevuje pouze jedním z uvedených faktorů. V literatuře najdeme několik klíčových dovedností manažerů, přičemž ti krizoví mají situaci ještě o něco více ztíženou. Schopnost zvládat zátěž/stres (např. Vodáčková, 2007, Špatenková 2008, aj.) je jednou z nich. Již ze samé podstaty mimořádné události vyplývá, že znamená pro toho, kdo je s ní konfrontován, obrovskou psychickou zátěž. Pro pracovníky krizového štábu to znamená především práci, která má vliv na životy těch, kteří jsou v rámci mimořádné události přímo v ohrožujících podmínkách, s čímž souvisí nepřehlednost situace, nutnost riskovat, zmatek a časová tíseň apod. V případě krizového managementu existují minimálně dvě zcela odlišné fáze činností se zcela odlišnými požadavky - fáze přípravy na možný vznik mimořádné události a fáze řešení vzniklé situace. První fáze - příprava na možný vznik mimořádné události - je velmi podobná řízení podnikovému. Máme k dispozici dostatek času, je možné si zajistit validní informace a je možné využít některou z metod plánování. Druhá fáze krizového managementu je však zcela odlišnou. V této fázi je manažer postaven před řešení vzniklé mimořádné události s rozsáhlými následky. Pracuje zpravidla v časovém stresu a při nedostatku, nebo dokonce absenci potřebných informací. Navíc nemá čas čekat na zpětnou vazbu reakci prostředí, ale na základě svých předchozích rozhodnutí musí rozhodovat dále. Tato situace se dá přirovnat k šachové partii, kdy hráč nevidí na šachovnici, pouze má možnost v nepravidelných časových intervalech zahlédnout nějakou její část. Zároveň mu však běží čas vyhrazený na celou šachovou partii. Samozřejmě se nelze vyhnout setkání s lidským utrpením a bolestí a případně se smrtí, i když ve zprostředkované podobě. Pracovník musí natolik zvládat psychickou zátěž, aby byl schopen těmto podmínkám nejen čelit, ale také v nich jednat, myslet, činit rozhodnutí apod. Co však krizovému manažerovi výrazně pomáhá je snaha všech zúčastněných osob pomoci, která je motivována vnitřním přesvědčením a nikoli materiálním nebo finančním ziskem. Krizový manažer se tak může spolehnout na to, že lze-li něco vykonat lépe, budou se o to zainteresované osoby snažit. A je zde také možné očekávat předem nedefinovatelnou pomoc ze strany dobrovolníků a to jak v oblasti sil, materiálu tak v oblasti finanční. Ta může výrazně zvýšit množství disponibilních sil a prostředků, na druhou stranu však zatíží manažera díky své nízké připravenosti a organizovanosti. „Zvládání zátěže“ souvisí se řadou dalších vlastností (schopností). Dobrá fyzická kondice ovlivňuje schopnost čelit nebezpečí. Klíčová je schopnost zvládat strach. Bylo by nereálné se domnívat, že se pracovník krizového štábu nedostane do situace, ve které se bude bát. Absence strachu je stejně nebezpečná jako nezvladatelný strach. Pokud svůj strach zvládáme, funguje to pro nás v podstatě jako jakási „kontrolka“, která nás varuje před nebezpečím a pomáhá správně reagovat (Prokopius, Šulista, 2007). Přičemž onen strach nemusí bát generován pouze obavou o sebe sama, ale, velmi pravděpodobně, nemožnosti poskytovat pomoc svým bližním. Velice často se člen krizového štábu dozvídá informace týkající se jeho majetku a blízkých. Teoreticky by tyto skutečnosti neměly mít vliv na konečné rozhodnutí o řešení, jeho prioritách, posloupnostech a dalším. Pro práci krizového štábu jsou taktéž nezbytné komunikativní schopnosti. Nároky na schopnost komunikace jsou vysoké také proto, že často jedná s lidmi, kteří jsou pod vlivem extrémních emocí. 296

Schopnost týmové spolupráce je rovněž klíčová pro práci v krizovém štábu. Pracovníci bývají vždy součástí pracovních týmů (skupin), přitom zpravidla spolupracují nejen v rámci vlastního týmu, ale i s pracovníky jiných týmu a jiných profesí, kteří zasahují v oblasti zvládání následků mimořádné události. Je to dáno zejména nutností rychle uspokojit množství různorodých potřeb, které vznikají a vyvíjejí se. V tomto okamžiku se může viditelně projevit to, že členové krizového štábu - zvláště na nižších úrovních, jsou vybírání podle předem daného klíče - např. jejich pracovního zařazení. Ve výsledku, ač odborníci ve své oblasti, mohou být díky svým osobnostním předpokladům slabým článkem celého týmu krizového štábu. Samozřejmě, čím výše postavenou osobou v rámci struktury krizového štábu jsou, tím je výsledný dopad na celý krizový štáb markantnější. Přiměřené sebevědomí a vyrovnaná osobnost (např. Špatenková, 2008, Baštecká 2005), podporují u pracovníka v podstatě všechny výše zmíněné schopnosti. Zdravě sebevědomý a vrovnaný člověk se také snáze vyrovná se zátěžovými situacemi. Při krátkodobé pracovní zátěži je doba strávená ve stresu zpočátku vždy motivujícím faktorem optimálního výkonu. Po delší době expozice stresu však již lze pozorovat úzkostnost, poruchy koncentrace, tenze a zhoršení výkonu. Ještě výrazněji je patrné působení dlouhodobého stresu na výkonnost. Zpočátku je stres vnímán pozitivně („zdravé napětí“) a motivačně. Jedinec také v této fázi většinou deklaruje plánovaný výkon. Tohoto plánovaného výkonu však většinou nebývá dosaženo, jelikož po počátečním pocitu nadbytku energie a maximální efektivity a výkonnosti se při trvající stresové, resp. pracovní zátěži objeví pocit trvalé únavy, úzkostnost, podrážděnost a zhoršení kvality práce. Dále již plánovaný výkon nestoupá, ale naopak klesá. Pokud zůstává jedinec pod stresovou zátěží, objevují se pocity selhávání, pocity bezmoci a fantazie o změně zaměstnání. Výkon dále klesá a při trvající expozici stresorům se rozvíjí depresivní nálada, syndrom vyhoření, může se objevit tělesná nemoc nebo psychické zhroucení. Důsledky nadměrného stresu můžeme u jednotlivce pozorovat v několika oblastech: • Pracovní oblast - problémy při týmové práci, manipulativní tendence a vytváření zbytečné práce nebo krizí, postupná ztráta výkonnosti, pokles sebedůvěry a energie, apatie, později soustavné zanedbávání povinností až přechod do syndromu vyhoření. • Duševní obtíže - neklid, úzkost, roztěkanost, poruchy soustředění a paměti, poruchy spánku, někdy únik do snění, kolísání nálad, podrážděnost, deprese, zhoršená sebekritičnost, zhoršení kontaktu s realitou, egocentrismus, nerozhodnost, apatie, únava. • Tělesné obtíže - svalové napětí, trávicí obtíže, nechutenství nebo naopak přejídání, bolesti břicha, plynatost, časté nucení na močení, sevřené hrdlo, bolesti hlavy, potíže s páteří, bušení srdce, různé tělesné bolesti bez zjevné příčiny, vyšší riziko srdečních onemocnění, hypertenze, diabetu, oslabení imunitního systému, nemoci pohybového systému a řada dalších psychosomatických onemocnění, vyšší spotřeba cigaret, alkoholu a vyšší spotřeba psychofarmak. Pracovníci krizového štábu mohou sami sebe chránit před nadměrnou stresovou zátěží a rozvojem syndromu vyhoření, pokud budou respektovat a uplatňovat určitá pravidla a doporučení prevence stresu a duševní hygieny, jako jsou vytváření a udržování kvalitních mezilidských vztahů, práce s podstatnými informacemi, zvládnutí potřebných pracovních dovedností, dobrá a jasná komunikace v rámci pracovního týmu. K tomu může výrazně přispět systém odborné přípravy, který se dnes omezuje pouze na odbornou kvalitu, nikoliv právě na oblast týmové spolupráce, důvěry v rámci týmu a komunikačních dovednostech.



Shrnutí Zvládání zátěže je problematikou, která se dotýká každého člověka. Během svého života se setkáváme s různými situacemi, které nás nutí zapojit své síly a schopnosti a pokusit se překonat obtíže a situaci zvládnout. Současná společnost, charakteristická rychlým rozvojem techniky a globalizací, zahltí člověka informacemi a člověk musí odolávat četným psychosociálním tlakům, je vystaven velkému množství stresorů (uspěchanost, nezaměstnanost, finanční problémy apod.). Každodenně jsme tedy vystaveni zátěži. Ne každá zátěž je však škodlivá. Určitá míra zátěže je organismu prospěšná. Ovšem vlivem nadměrného množství zátěžových faktorů může jedinec prožívat stres. Stres pak může negativně ovlivňovat zdraví člověka. Člověk je tedy vystavován stresorům a tím i jejich latentním škodlivým účinkům na psychickou pohodu a zdraví. V případě pracovníků v oblasti krizového managementu se do stresové situace dostávají také v okamžiku, kdy musí řešit následky mimořádných událostí. Pracovník krizového štábu zde pracuje zpravidla v časovém stresu a při nedostatku, nebo dokonce absenci potřebných informací. Navíc nemá čas čekat na zpětnou vazbu reakci prostředí, ale na základě svých předchozích rozhodnutí musí rozhodovat dále. Kvalita jeho rozhodnutí je pak silně ovlivňována nejen jeho odbornými znalostmi, ale také kompetencemi ke zvládání zátěžových situací. V této oblasti může výrazně zlepšit výsledky cíleně zaměřená příprava. Poděkování Příspěvek byl zpracován s podporou Výzkumného záměru č. VG20102015043 „Simulace procesů krizového managementu v systému celoživotního vzdělávání složek IZS a orgánů veřejné správy“, v rámci Bezpečnostního výzkumu, uděleného Ministerstvem vnitra České republiky.

[2]

Hladký, A. a kol.: Zdravotní aspekty zátěže a stresu. Praha: Univerzita Karlova, 1993 .

[3]

Hladký, A.: Prevence stresu v práci: strategie vládních orgánů v Evropských zemích. Psychologie v ekonomické praxi, 2005, roč. 40, č. 1-2, s. 1 - 26.

[4]

Hladký, A.; Židková, Z.: Metody hodnocení psychosociální pracovní zátěže: metodická příručka. Praha: Karolinum, 1999.

[5]

Hošek, V.: Psychologie odolnosti. Praha: Karolinum, 2003.

[6]

Kebza, V.; Šolcová, I.: Syndrom vyhoření. Praha: Geoprint, 2003.

[7]

Kebza, V.; Šolcová, I.: Syndrom vyhoření. Praha: Státní zdravotní ústav, 2003.

[8]

Křivohlavý, J.: Jak neztratit nadšení. Praha: Grada Publishing, 1998.

[9]

Křivohlavý, J.: Jak zvládat stres. Praha: Grada Avicenum, 1994.

[10] Mikuláštík, M.: Manažerská psychologie. Praha: Grada Publishing, 2007. [11] Potterová, B.: Jak se bránit pracovnímu vyčerpání: „Pracovní vyhoření“ - příčiny a východiska. Olomouc: Votobia, 1997. [12] Praško, J.; Prašková, H.: Asertivitou proti stresu. Praha: Grada Publishing, 2000. [13] Prokopius, V., Šulista, P.: Tvořivá síla strachu. Praha: Triton, 2007. [14] Ruiselová, Z.: Charakteristiky situácie a zvládanie. In Ruiselová, Z.; Ficková, E. (EDS.). Poznávanie a zvládanie záťažových situácií I. Bratislava: Ústav experimentálnej psychológie SAV, 1994, s. 3 - 16.

Acknowledgment

[15] Rush, MD.: Syndrom vyhoření. Praha: Návrat domů, 2003.

This study was supported by the Research plan No.VG20102015043 “Simulation of crisis management processes in system of lifelong learning of participant Integrated Rescue System and public services“, which is financed by the Ministry of interior of the Czech Republic. (Security Research for the Needs of the State 2010-2015 (2010-2015)).

[16] Schreiber, V.: Pracovní stres. České pracovní lékařství, 2000, roč. 3, s. 179 - 182.

Literatura

[19] Štikar, J.; Rymeš, M.; Riegel, K.; Hoskovec, J.: Psychologie ve světě práce. Praha: Karolinum, 2003.

[1]

Břicháček, V.: Metodologické předpoklady studia psychických zátěží v soudobé společnosti. Československá psychologie, 1978, roč. 22, č. 5, s. 437 - 447.

[17] Špatenková, N. a kol.: Krizová intervence pro praxi. Praha: Grada Publishing, 2004. [18] Špatenková, N.: Poradenství pro pozůstalé. Praha: Grada Publishing, 2008.

[20] Vodáčková, D. a kol.: Krizová intervence. Praha: Portál, 2007. [21] Židková, Z.: Využití dotazníků k hodnocení psychické zátěže při práci. České pracovní lékařství, 2002, roč. 3, s. 69 - 73.

Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Základy pracovní a inženýrské psychologie hasiče EDICE SPBI SPEKTRUM

14.


SVATOSLAV ŠVÁB

ZÁKLADY PRACOVNÍ A INŽENÝRSKÉ PSYCHOLOGIE HASIýE

Svatoslav Šváb Předkládaná publikace je pokusem o vysvětlení nutnosti systémového přístupu k hodnocení psychických dispozic záchranáře. Výklad psychologických zákonitostí a z nich vyplývající reálné chování je sledován v systémových souvislostech, nikoliv v jejich prostém popisu. Smyslem a cílem publikace je snaha o zvýraznění principů důležitých pro progresivní rozvoj záchranářské profese a její odpovídající společenské uznání, důležité pro budování odborných bezpečnostních služeb.

ISBN 80-86111-27-X. Rok vydání 1998.

cena 85 Kč



297


Analýza rizik strojních zařízení instalovaných v prostředí s nebezpečím výbuchu Risk Analysis of Machineries Istalled in Potentially Explosive Atmospheres Ing. Ilona Uhrová VVUÚ, a.s. Pikartská 1337/7, 716 07 Ostrava - Radvanice [email protected] Abstrakt Příspěvek je zaměřen na analýzu rizik strojních zařízení, která se nacházejí v prostorách, u nichž nelze vyloučit výskyt výbušné atmosféry. Úvodní část příspěvku řeší legislativní požadavky kladené na strojní zařízení z pohledu nebezpečí výbuchu. Následuje popis postupu analýzy rizik z pohledu norem ČSN EN 134631 a ČSN EN 1127-1 ed. 2. V závěru příspěvku je řešena analýza rizik vybraného strojního zařízení a návrh vhodných opatření pro zajištění bezpečného provozu. Klíčové slova Analýza rizik, výbuch, strojní zařízení. Abstract The paper is focused on risk analysis of machineries installed in places in which can not be excluded potentially explosive atmosphere. The introduction is focused on legislative requirements for machineries from the viewpoint of explosion. The following part is about description of risk analysis in term of standards ČSN EN 13463-1 and ČSN EN 1127-1 ed. 2. At the end is solve risk analysis of specific machinery and prevention proposal for safety working. Key words Risk analysis, explosion, machinery.

5. soubor sestavený z částí nebo součástí, z nichž alespoň jedna je pohyblivá, vzájemně spojených za účelem zvedání břemen a jejichž jediným zdrojem energie je přímo vynaložená lidská síla, a další jako např. vyměnitelné přídavné zařízení, bezpečnostní součást atd. Pro oblast prostorů s nebezpečím výbuchu musí strojní zařízení z pohledu výrobce splňovat požadavky: • nařízení vlády č. 23/2003 Sb. • nařízení vlády č. 176/2008 Sb. Z pohledu provozovatele/uživatele musí strojní zařízení splňovat požadavky: • směrnice č. 89/391, • nařízení vlády č. 406/2004 Sb. Pro každé strojní zařízení musí být provedena analýza rizika. Vzhledem k tomu, že příspěvek je zaměřen na prostory s nebezpečím výbuchu, bude zde rozebrána analýza rizik z pohledu instalace zařízení do těchto prostorů. Na nařízení vlády č. 176/2008 Sb. navazuje norma ČSN EN ISO 12100, která stanoví požadavky na stojní zařízení především z hlediska konstruktérů. Norma specifikuje zásady posouzení a snižování rizika - zásady jsou založeny na znalosti a zkušenosti z konstrukce, používání, nehod, úrazů, rizik. Dále se příspěvek bude zabývat analýzou rizik strojního zařízení z hlediska provozovatele daného strojního zařízení. NE

Nejsou nutná žádná další opatření ve vztahu k zajištění Ex.O.

Můžou se v prostoru hořlavé látky vyskytovat rozptýlené ve vzduchu v koncentračních mezích výbušnosti?

NE


ANO


ANO


ANO Ve kterých prostorách můžeme identifikovat rizika?

Úvod Základním právním předpisem vztahujícího se na strojní zařízení je zákon č. 22/1997 Sb. o technických požadavcích na výrobky. Zákon upravuje způsob stanovování technických požadavků na výrobky, které by mohly ve zvýšené míře ohrozit zdraví nebo bezpečnost osob, majetek nebo životní prostředí, popřípadě jiný veřejný zájem. Požadavky na zařízení jsou dále precizovány v prováděcích právních předpisech.

Jsou v prostoru přítomny hořlavé látky?

ANO

Je možné vyloučení/omezení vzniku výbušné atmosféry 1) pod nebezpečnou úroveň ?

NE Klasifikace prostorů do zón z pohledu nebezpečí výbuchu. Můžeme vyloučit jakékoli možné zdroje iniciace - viz analýza rizik iniciačních zdrojů.

NE Nutná aplikace technických a organizačních opatření pro omezení škodlivých účinků výbuchu na úroveň, která zajistí ochranu zdraví a bezpečnost zaměstnanců.

Na strojní zařízení se všeobecně vztahuje nařízení vlády č. 176/2008 Sb. V tomto nařízení vlády je definováno v základních pojmech strojní zařízení jako [1]:

Obr. 1 Zásady postupu při identifikaci a hodnocení rizik výbuchu dle ČSN EN 1127-1 ed. 2

1. soubor, který je vybaven nebo má být vybaven poháněcím systémem, který nepoužívá přímo vynaloženou lidskou nebo zvířecí sílu, sestavený z částí nebo součástí, z nichž alespoň jedna je pohyblivá, vzájemně spojených za účelem stanoveného použití,

Na základě provedené analýzy rizika musí hodnotitel provést také vyhodnocení rizika. Pokud je riziko vyhodnoceno jako nepřijatelné, musí být účinně sníženo. Pro proces snižování rizika slouží následující matice, která je aplikovatelná z normy ČSN EN 12100.

2. soubor uvedený v bodě 1, kterému chybí pouze ty součásti, které jej spojují s místem použití nebo se zdroji energie a pohybu, 3. soubor uvedený v bodě 1 nebo 2, který je schopen fungovat až po namontování na dopravní prostředek nebo po instalaci v budově nebo na konstrukci,

Norma ČSN EN ISO 12 100 precizuje a stanovuje všeobecné zásady určené pro použití tak, aby byly splněny cíle snížení rizika.

4. soubory strojních zařízení uvedené v bodě 1, 2 nebo 3 nebo soubor neúplných strojních zařízení, které jsou za účelem dosažení stejného výsledku uspořádány a ovládány tak, aby fungovaly jako integrovaný celek, nebo 298



Vstupní informace pro posouzení rizika mají zahrnovat:

START

1) Informace týkající se popisu strojního zařízení: Určení mezních hodnot stroje

a) specifikace uživatele,

Posouzení rizika

b) očekávané specifikace strojního zařízení včetně:

Tento opakovací proces snížení rizika musí být proveden samostatně pro každé nebezpečí, nebezpečnou situaci, za každých podmínek používání

Identifikace nebezpečí

Odhad rizika

Posouzení rizika

• popisu různých fází celého životního cyklu, Ano

Hodnocení rizika Ne Bylo riziko přiměřeně sníženo?

Dokumentace

Jsou vytvářena jiná nebezpečí?

• požadovaný zdroj energie a jak jsou dodávány,

KONEC

c) dokumentace o předchozích konstrukcích podobných strojních zařízení, je-li to relevantní,

V každém kroku opakovacího procesu: odhad rizika, hodnocení rizika a je-li to použitelné, porovnání rizika

Ne Ano

Může být riziko odstraněno? Ne

Ano

Může být riziko sníženo zabudovanými konstrukčními bezpečnostními opatřeními?

Je dosaženo odpovídajícího snížení rizika?

Snížení rizika zabudovanými konstrukčními bezpečnostními opatřeními

• konstrukčních výkresů nebo jiné podklady určující povahu stroje,

Ano

d) informace pro používání strojního zařízení, pokud jsou dostupné. 2) Informace týkající se předpisů: a) použitelné předpisy a normy,

Ne

b) relevantní technické specifikace, c) seznam relevantních bezpečnostních údajů,

Krok 2

Ne

Ano

Může být riziko sníženo ochrannými kryty, ochrannými zařízeními?


Snížení rizika bezpečnostní ochranou

Ano

a) historie jakýchkoliv úrazů, nehod nebo selhání dotyčného nebo podobného strojního zařízení,

Realizace doplňkových ochranných opatření Ne Ne

Ano


Ne

Mohou být opět stanoveny mezi hodnoty stroje?

Snížení rizika informacemi pro používání

3) informace vztahující se ke zkušenosti z používání:

Ano

b) historický přehled poškození zdraví vyplývající např. z emisí, z používaných chemikálií nebo materiálů zpracovávaných strojním zařízením, c) zkušenosti uživatelů z používání podobných strojů.

Ne

Určení mezních hodnot strojního zařízení: Obr. 2 Schématické znázornění procesu snižování rizika dle ČSN EN ISO 12100 Pro problematiku požárního rizika a analýzy iniciačních zdrojů se uplatňuje proces snižování rizika popsaný v normě ČSN EN 13478 - viz níže. Opatření ke snížení požárního rizika

Požární prevence a požární ochrana

1 Technická opatření pro strojní zařízení

2 Konstrukční vlastnosti budov

konstrukční/inženýrská opatření

konstrukční materiály a součásti

integrovaný protipožární systém a systém detekce požáru

zcela oddělené požární úseky

poplachové plány

vzdálenost mezi budovami

předem určený požární plán

únikové cesty

preventista požární ochrany

poplachový systém začátku požáru poplachový systém požáru ručně spouštěné hasící zařízení a systémy automaticky spouštěné hasicí systémy

přístupové cesty a zdvižné plošiny pro hasičské záchranné sbory

požární prevence a předpisy požární ochrany

4 Podniková protipožární opatření zácvik zaměstnanců

- zahrnuje předpokládané používání a předvídatelné nesprávné použití. Je nutné brát v úvahu následující: • provozní režimy stroje a postupy zásahu uživatelů včetně zásahů požadovaných při selhání používaného stroje, • používání strojního zařízení různými osobami (věk, pohlaví, …), • úrovně zácviku, zkušeností a schopností (např. údržba, technici, široká veřejnost….),

Protipožární opatření

3 Organizační opatření

1) Vymezení používání:

5 Veřejná protipožární opatření

hasičský záchranný sbor

podnikový hasičský záchranný sbor

hasicí prostředky

hasicí prostředky

atd.

atd.

atd.

dodávka vody a zachytávací opatření

• vystavení jiných osob nebezpečím, která jsou spojena se strojním zařízením, kde to může být rozumně předvídáno (např. osoby obsluhující vedlejší strojní zařízení, administrativní pracovníci, návštěvníci atd.). 2) Vymezení prostoru: je nutné vzít v úvahu následující hlediska: - rozsah pohybu, - požadavky na prostor pro vzájemné působení osob a stroje (např. provoz, údržba),

detekční systém kouře a tepla

- vzájemné působení lidí, popř. rozhraní obsluha - stroj,

odváděcí systém kouře a tepla

- rozhraní stoj - dodávka energie,

doplňující opatření informace pro používání

Obr. 3 Opatření ke snížení požárního rizika dle ČSN EN 13478

3) Vymezení doby: - vymezení životnosti strojního zařízení, resp. jeho součástí, - doporučené intervaly čistění,

Postup analýzy rizik Vlastní posouzení rizika výbuchu zahrnuje: - analýzu rizika: 1) určení mezních hodnot strojního zařízení,

4) Ostatní: - vlastnosti materiálů, které se zpracovávají, - úroveň požadované čistoty, - prostředí (např. teplota v okolí stroje atd.).

2) identifikace nebezpečí,

Příklad analýzy rizik strojního zařízení

3) odhad rizika,

Pro analýzu rizik strojního zařízení byl zvolen elevátor dopravující cukr, resp. pata tohoto elevátoru. Analýza rizika je provedena z pohledu provozovatele, který vzhledem ke stáří technologie nemá veškeré informace ohledně tohoto zařízení.

- zhodnocení rizika.


299


Specifikace prostředí, ve kterém je strojní zařízení instalováno:

Závěr

- uvnitř paty elevátoru byl klasifikován prostor s nebezpečím výbuchu, zóna 21,

Analýza rizik patří mezi důležité informace ke každému zařízení, nejen tomu strojnímu. Na základě analýzy rizik dává výrobce resp. dodavatel zařízení důležité informace provozovateli o daném zařízení, podmínkách jeho provozování a také podmínkách, za kterých nesmí být zařízení provozováno.

- vně paty elevátoru byl klasifikován prostor s nebezpečím výbuchu, zóna 22 vzhledem k nedostatečnému úklidu a vzniku vrstev prachu větších než 1 mm.

Literatura:

Rozbor strojního zařízení z hlediska možného výskytu iniciačního zdroje Za zařízení se dle ČSN EN 13463-1 považují stroje, přístroje, pevná nebo mobilní zařízení, ovládací součásti a jejich přístrojové vybavení a detekční nebo preventivní ochranné systémy, které jsou samostatně nebo společně určeny pro výrobu, přenos, uskladnění, měření, regulaci a přeměnu energie a/nebo pro zpracování materiálů, a které jsou schopny způsobit výbuch v důsledku svých vlastních potenciálních iniciačních zdrojů. V níže uvedených tabulkách je proveden rozbor identifikovaných iniciačních zdrojů dle ČSN EN 13463-1 a ČSN EN 1127-1 ed.2. Výsledkem analýzy rizik je návrh opatření pro zajištění bezpečného provozu, jež jsou uvedena v posledním sloupci níže uvedené tabulky.

[1] Nařízení vlády č. 176/2008 Sb. o technických požadavcích na strojní zařízení. [2] ČSN EN 1127-1 ed. 2 - Výbušná prostředí - Zamezení a ochrana proti výbuchu - Část 1: Základní pojmy a metodologie. [3] ČSN EN ISO 12100 - Bezpečnost strojních zařízení - Všeobecné zásady pro konstrukci - Posouzení rizika a snižování rizika. [4] ČSN EN 13478+A1 - Bezpečnost strojních zařízení - Požární prevence a požární ochrana. [5] ČSN EN 13463-1 - Neelektrická zařízení pro prostředí s nebezpečím výbuchu - Část 1: Základní metody a požadavky.

Tab. 1 Analýza rizik paty elevátoru Potenciální iniciační zdroj

Výskyt

Kategorie

Horké povrchy - prachy

očekávané poruchy

Mechanicky vznikající jiskry

Přijatá ochranná opatření

Normativní požadavek

Splněno/ nesplněno

II

t<2/3 Tvzpl. rozvířeného prachu i při selhání t
ne

měření teploty ani pravidelná vizuální kontrola neprobíhá

pravidelné měření teploty a kontrola ložisek (popř. automatické měření teploty

očekávané poruchy

II

vyloučení jisker v případě běžného provozu a selhání

ne

žádná specifická opatření

instalovat čidla pro hlídání vybočení pásu

Elektrická zařízení

výjimečné poruchy

III

kat. I nebo II nebo III

ano

certifikován jako zařízení kategorie IIID

pravidelná údržba a revize

Rozptylové elektrické proudy


II

pro vodivé části systému, jež nepatří k elektrické instalaci je dovoleno např. přemostění

ano

pospojování jednotlivých vodivých částí

pravidelná kontrola pospojování

Statická elektřina


II

nesmí vzniknout zápalné výboje při selhání, údržbě, čištění

ne

není zajištěno svedení náboje z korečků a pásu

instalace systému svodu náboje z pásu a korečků

Exotermické reakce včetně samovznícení prachů


ne

materiál se hromadí v patě korečku v případě odstávky technologie

v případě odstávky technologie musí být provedeno vyčištění elevátoru, aby nezůstal dopravovaný materiál v patě

300

látky se sklonem k samovznícení musí být vyloučeny

Návrh opatření



Nebezpečenstvo výbuchu horľavých priemyselných prachov Danger of Combustible Industrial Dust Explosion Ing. Miroslava Vandlíčková, Ph.D. Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta špeciálneho inžinierstva Ul. 1. mája 32, 010 26 Žilina, Slovenská republika [email protected] Abstrakt Napriek tomu, že mimoriadne udalosti spojené s výbuchom horľavého priemyselného prachu nie sú tak časté ako výbuchy horľavých plynov a pár horľavých kvapalín [1], každý rok sa objaví približne 2 000 takýchto explózií v európskych priemyselných továrňach a rafinériách. Každej explózii prachu sa dá predísť, avšak na to je nutné poznať zákonitosti, ako k nej môže dôjsť [2]. Článok sa zaoberá aktuálnym nebezpečenstvom výbuchu horľavého priemyselného prachu, ktoré je veľmi často podceňované dokonca aj v súčasnosti po mnohých priemyselných nešťastiach spôsobených práve takýmto výbuchom. Predkladané sú teoretické princípy výbuchu horľavých prachov, ich základné požiarno - technické charakteristiky, fyzikálno - chemické vlastnosti a základné ochranné opatrenia proti takýmto výbuchom. Kľúčové slová Mimoriadna udalosť, explózia, horľavý prach, ochranné opatrenia. Abstract

Obr. 1 Výbuch hliníkového prachu vo fabrike Pegatron v Šanghaji na výrobu počítačov a notebookov v decembri 2011 [4] Mimoriadne udalosti spojené s výbuchom horľavého priemyselného prachu O tom, že častokrát sa podniky stavajú k nebezpečenstvu výbuchu horľavých priemyselných prachov s nedostatočnou zodpovednosťou a mnohé z nich sa snažia vyhnúť riešeniu tejto problematiky, svedčia aj mimoriadne udalosti vo svete, ktoré súvisia s výbuchom horľavého prachu.

Although the incidents connected with the explosion of combustible industrial dusts are not as common as explosions of flammable gases and vapors of flammable liquids [1] every year an estimated 2 000 such an explosions occur in factories and refineries in Europe [2]. Every dust explosion is preventable but it is necessary to know how it can occur. The article deals with the current combustible dust explosion hazard, which is very often underestimated even in this day after many industrial unfortunate events caused by just such an explosion. The paper presents the theoretical principles of combustible dust explosion, their general fire - technical characteristics, physico - chemical properties and basic protective measures.

17. decembra 2011 v Šanghaji v prevádzke „Pegatron“, ktorá sa zaoberá výrobou notebookov, počítačov a podobnej elektroniky, došlo k výbuchu hliníkového prachu, pri čom bolo zranených 61 pracovníkov podniku. [xxx] Pár mesiacov pred touto nehodou 20. mája 2011 došlo k výbuchu rovnakého charakteru, keď vo fabrike „Foxconn“ na výrobu iPadov a iPhoneov v čínskom meste Chengdu vybuchol hliníkový prach. Pri výbuchu došlo k usmrteniu 3 pracovníkov továrne a ďalších 18 bolo zranených.

Key words

31. januára 2011 v meste Gallatin, v továrni na výrobu práškového železa a atomizovanej ocele „Hoeganaes Corporation metal powder plant“ došlo k mohutnému požiaru v dôsledku vznietenia prachu od iskry. Požiar pripravil o život jedného pracovníka. K ďalšiemu podobnému incidentu v tejto prevádzke došlo v marci a následne v máji toho istého roku. Celkovo pri týchto nehodách zomrelo v tejto prevádzke 5 pracovníkov.

Incident, explosion, combustible dust, protective measures. Úvod Výbuchy horľavého priemyselného prachu sa spomínajú v historických zdrojoch už z obdobia spred viac ako 200 rokov. Explózia mlynského prachu v sklade v Turíne, 14. novembra 1785, bola prvou zaznamenanou explóziou horľavého priemyselného prachu [3]. Nastupujúci rozvoj jednotlivých priemyselných odvetví znamenal i častejšie a mohutnejšie explózie prachu, pri ktorých prišlo o život a zdravie mnoho ľudí, a finančné škody sa vyšplhali na milióny eur. Tieto skutočnosti viedli spoločnosť a kompetentné orgány k postupnému prijímaniu ochranných opatrení a právnych noriem. Napriek tomu však problematika výbuchov horľavých priemyselných prachov v jednotlivých výrobných prevádzkach, spracovateľských a skladovacích zariadeniach nepatrí ani zďaleka k vyriešeným problémom súčasnosti, o čom svedčia i nižšie uvedené mimoriadne udalosti z posledných rokov, pri ktorých prišli o život desiatky ľudí.

6. októbra 2011 v meste Steeleville v USA, v prevádzke „Gilster - Mary Lee Corporation“ na výrobu cesta a cestovín, došlo k výbuchu prachu cukru v zberači prachu pri jeho oprave. Dvaja zvárači utrpeli pri ňom početné popáleniny.

Horľavý prach Horľavý priemyselný prach má schopnosť oxidačnej reakcie, pri ktorej sa uvoľňuje značné množstvo tepelnej a svetelnej energie. Nebezpečenstvo výbuchu hrozí v oboch jeho možných stavoch, v usadenom i rozvírenom. Národná asociácia ochrany pred požiarmi (NFPA) definuje horľavý prach ako „rozdrobenú tuhú látku, ktorá predstavuje nebezpečenstvo požiaru alebo prudkého vznietenia pri rozvírení do vzduchu alebo iného okysličujúceho média nad určitú hranicu koncentrácie bez ohľadu na veľkosť a tvar častíc“ [5]. Všeobecne sa však za prach považujú častice s veľkosťou pod 0,5 mm [6]. Medzi prírodné a syntetické organické materiály, ktoré môžu vytvárať horľavý prach, patria napr. potravinárske suroviny (obilie, sušené mlieko, cukor, múka, kakao), farmaceutické výrobky, drevo,


301


textilné suroviny (bavlna), plasty (polystyrén), uhlie, hliník, železo, mangán, síra, atď. [5]. Z uvedeného vyplýva, že nebezpečenstvo výbuchu horľavého prachu existuje v mnohých odvetviach priemyslu (napr. v potravinárskom, farmaceutickom, chemickom, papierenskom, textilnom, gumárenskom, drevospracujúcom, pri výrobe plastov, v poľnohospodárstve pri preprave a skladovaní obilia, pri spracovaní tabaku, atď.).

Obr. 2 Označenie nebezpečenstva výbuchu horľavých prachov [7] Požiarno-technické charakteristiky horľavých prachov Hlavným rozdielom medzi vlastnosťami prachu a vlastnosťami kompaktnej látky je fakt, že častice prachu majú oveľa väčší merný povrch, a z toho vyplýva aj ich väčšia reaktivita. Jemnejšie prachy reagujú prudšie ako prachy hrubé, pričom sa veľkosti zrna výraznejšie prejavujú na zmene prudkosti výbuchu ako na výbuchovom tlaku [8]. Tiež tepelná vodivosť prachu v usadenom stave sa dosť výrazne odlišuje od tepelnej vodivosti kompaktnej látky. Tepelná vodivosť prachov je nízka a blíži sa tepelnej vodivosti izolačných materiálov. To je spôsobené prítomnosťou vzduchu medzi jednotlivými čiastočkami prachu [9]. Z pohľadu protipožiarnej a protivýbuchovej prevencie môžeme medzi požiarno-technické charakteristiky prachov zaradiť napr. tieto parametre, ktoré sa zisťujú experimentálnymi skúškami: • dolná medza výbušnosti, • maximálny výbuchový tlak, • maximálna rýchlosť nárastu tlaku, • výbuchová konštanta KSt, • minimálna iniciačná energia, • teplota vzplanutia usadeného prachu, • teplota vznietenia usadeného prachu, • teplota horenia usadeného prachu, • teplota vznietenia rozvíreného prachu, • limitný obsah kyslíka, Pentagón výbuchu horľavého prachu Aby mohol nastať výbuch horľavého prachu, sú potrebné súčasne prítomné nasledujúce prvky: horľavý prach, iniciačný zdroj zapálenia, kyslík (vzduch), rozptýlenie horľavých prachových častíc a ich výskyt v uzavretom priestore (napr. v nádobe, miestnosti, vo výrobnom alebo spracovateľskom zariadení).

Obr. 3 Prvky nutne prítomné na výbuch horľavého prachu horľavý prach (Fuel), iniciačný zdroj zapálenia (Ignition), kyslík (Oxygen), rozptýlenie horľavých prachových častíc (Dispersion) a ich výskyt v uzavretom priestore (Confinement) [10]

302

Základné právne predpisy V oblasti zaistenia bezpečnosti pred výbuchom na úrovni Európskej únie platí smernica 94/9/EC Európskeho parlamentu a rady o aproximácii vnútroštátnych právnych predpisov členských štátov, týkajúcich sa zariadení a ochranných systémov určených na použitie v potenciálne výbušnej atmosfére, označovaná tiež ako ATEX 100 (Atmospheres Explosibles). Druhou základnou časťou direktívy ATEX je smernica 99/92/EC o minimálnych požiadavkach na zlepšenie bezpečnosti a ochrany zdravia zamestnancov vystavených riziku výbušných prostredí. Všeobecne sa označuje ako ATEX 137. V slovenskom práve majú tieto smernice podobu v nariadeniach vlády č. 393/2006 Z.z., resp. 117/2001 Z.z. Nariadenie vlády 393/2006 Z.z. stanovuje zamestnávateľom požiadavky a postup pri zaistení bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci v prostredí s nebezpečenstvom výbuchu. Nariadenie vlády 117/2001 Z.z. stanovuje výrobcom zariadení a ochranných systémov požiadavky a postup pri kategorizácii, certifikácii a všeobecnom uvádzaní na trh výrobkov alebo ochranných systémov určených do prostredia s nebezpečenstvom výbuchu. Okrem toho existujú európske normy, ktoré boli vydané aj ako slovenské technické normy a zaoberajú sa problematikou ochrany pred výbuchom. Vývojárov a výrobcov ochranných systémov sa dotýkajú ďalšie normy, ktoré súvisia s potlačením, odľahčením a zabránením prenosu výbuchu [11]. Ochranné opatrenia V oblasti protivýbuchovej ochrany sa prevencia delí na aktívnu a pasívnu. Do prvej skupiny patria opatrenia, ktoré zabraňujú samotnému výbuchu explozívnej zmesi, zatiaľčo pasívna ochrana zahŕňa konštrukčné opatrenia, ktoré obmedzujú účinky výbuchu horľavého prachu na bezpečnú úroveň. Aktívna ochrana sa môže vykonávať ako: • Primárna ochrana - opatrenia, ktoré zabraňujú tvorbe explozívnej zmesi alebo obmedzujú jej tvorbu na minimum, spočíva vo vylúčení minimálne jedného z faktorov nutne prítomných na výbuch horľavého prachu. • Sekundárna ochrana - opatrenia, ktoré zabraňujú vznieteniu explozívnej zmesi. Na elimináciu explozívnej zmesi prachu s kyslíkom možno použiť napr. priemyselné vysávače, aby sa zabránilo usádzaniu prachu alebo čistenie filtračných zariadení od sedimentov, pridávanie inertných látok (napr. dusík, oxid uhličitý, vodná para, vápenec) do priestorov s explozívnou atmosférou s cieľom udržať koncentráciu kyslíka pod limitnou hranicou (napr. v mlynoch, sušiarňach, atď.). Ak sa podarí udržať v priestore s nebezpečenstvom výbuchu podtlak pod určitou hodnotou, je vznik výbuchu vylúčený. Všeobecne možno povedať, že pri absolútnom tlaku 10 kPa nemožno očakávať pri výbušných zmesiach prachov so vzduchom explóziu [7]. Pri sekundárnej ochrane ide o elimináciu iniciačných zdrojov, ktorými môžu byť napr. horúce povrchy, plameň, horúce plyny, mechanické iskry, elektrické prevádzkové zariadenia. Príslušný iniciačný zdroj sa eliminuje úplným vylúčením z explozívnej atmosféry, alternatívnym nahradením a výberom vhodnejšieho alebo dodržiavaním prísnych bezpečnostných opatrení pri prevádzke vo výbušnej atmosfére. V prípade nemožnosti použitia aktívnej ochrany musia byť zariadenia konštruované tak, aby sa obmedzili účinky výbuchu na bezpečnostnú úroveň. Medzi takéto opatrenia patrí konštrukcia zariadenia, ktorá je odolná voči výbuchu, odľahčenie výbuchu, potlačenie výbuchu alebo zabránenie prenosu plameňa a výbuchu na ďalšie časti zariadenia a do okolia. Takto výbuchom ohrozené časti zariadenia sa musia konštruovať s určitou tlakovou odolnosťou, ktorá zodpovedá očakávanému výbušnému tlaku v príslušnej časti zariadenia [12].



Záver Bezpečnosť vo výrobných a skladovacích prevádzkach s výskytom horľavého prachu je možné zabezpečiť dodržiavaním prísnych pravidiel, v rámci ktorých po dôkladnej analýze príslušného technologického procesu by mali byť nutne zvážené všetky možné riziká a prijaté zodpovedajúce preventívne opatrenia. Analýza danej technológie by mala zohľadniť chod prevádzky nielen v bežných podmienkach, ale najmä podmienky odstavovania technologického procesu a možnosť vzniku havarijných situácií, dôkladné uplatnenie všetkých právnych predpisov týkajúcich sa danej technológie a vyhodnotenie technických a bezpečnostných opatrení z ekonomického hľadiska pre prevádzkové a investičné náklady [5]. Zoznam literatúry [1]

Cáb, S.: Nebezpečí výbuchu hořlavých prachů v průmyslu [online], 11. februára 2013, [cit. 2013-04-28]. Dostupné na: http://www.bozpinfo.cz/win/knihovnabozp/citarna/tema/ bozpinfo/vybuch_prach130207.castctvrta.html.

[2]

Industrial Fire Prevention: HazardEx - Dust to Dust [online], 28. februára 2011,[cit. 2013-06-17]. Dostupné na http://www. hazardexonthenet.net/article.aspx?ArticleID=40288.

[3]

Damec, J.; Věžníková, H.; Foniok, R.; Fonioková, J.: Protivýbuchová prevence v potravinářství a zemědělství. Edice SPBI SPEKTRUM 23, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství. 1999, ISBN 80-86111-41-5.

[4]

Pegatron blast reportedly caused by ignition of aluminum dust [online], 26. Decembra 2011, [cit. 2013-06-15]. Dostupné na http://apple-scene.com/pegatron-blast-reportedly-caused-byignition-of-aluminum-dust.html.

[5]

Imperial Sugar Company Dust Explosion and Fire [online], 7. februára 2008, [cit. 2013-06-18]. Dostupné na http://www. csb.gov/investigations/detail.aspx?SID=6.

[6]

Industry Guide: A Guide to Combustible Dusts [online], NCDOOL N.C. Department of Labor, Berry Cherie Commissioner of Labor [cit. 2013-06-18]. Dostupné na http:// www.csb.gov/investigations/detail.aspx?SID=6.

[7]

Nebezpečí výbuchu hořlavých prachů [online], [cit. 201306-19]. Dostupné na http://www.eshop-tabulky.cz/-ostatnirizika/2491-nebezpeci-vybuchu-horlavych-prachu.html.

[8]

Štroch, P.: Riziko výbuchu prašných směsí a možnosti prevence. ISBN 978-80-7362-515-3.

[9]

Mračková, E.: Charakteristika drevného prachu z hľadiska vzniku výbuchu, In 50 rokov vysokoškolského drevárskeho štúdia 1999. Zvolen: TUZ, 1999, s. 89-94.

[10] Recipe for a dust explosion [online], 1. novembra 2008, [cit. 2013-06-18]. Dostupné na http://www.hazardexonthenet. net/article.aspx?AreaID=4&ArticleID=20287. [11] Podniky sa snažia vyhnúť riešeniu problematiky ochrany pred výbuchom [online], AT&P 11/2010, [cit. 2013-06-18]. Dostupné na http://www.atpjournal.sk/buxus/docs/casopisy/ atp_2010/pdf/atp-2010-11-4-5.pdf. [12] Vandlíčková, M.: Stále aktuálne nebezpečenstvo výbuchu priemyselných prachov. In Advances in Fire & Safety Engineering 2012. 15. - 16. November 2012. Zvolen. [CD-ROM]. ISBN 978-80-228-2374-6.

Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Likvidace ropných havárií EDICE SPBI SPEKTRUM

25.


kolektiv autorĤ

LIKVIDACE ROPNÝCH HAVÁRIÍ

kolektiv autorů Publikace je zaměřena na problematiku úniku nebezpečných kapalin ze zařízení, jejich čerpání, zachycování a likvidaci. Publikace předkládá základní příčiny úniku nebezpečných kapalin, charakterizuje jejich negativní vliv na okolí a zabývá se právními aspekty havárií s úniky nebezpečných kapalin. Dále předkládá postupy čerpání kapalin z nádrží a uvádí opatření ke snížení rizik vznikajících při těchto činnostech. Následně se zabývá problematikou utěsňování míst úniku nebezpečných kapalin ze zařízení a zachycováním kapalin. Uvádí nejčastěji používané sorbenty a prostředky určené k zachycování kapalin, jejich vlastnosti a příklady použití.

ISBN 80-86111-61-X. Rok vydání 2000.

cena 130 Kč



303


Technické prostředky a metody využívané pro vyhledávání osob Technical Means and Methods Used for Searching for People Ing. Václav Veselý

Noktovizory

VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 30 Ostrava - Výškovice [email protected]

Noktovizory násobí jednak viditelné světlo v pásmu 0,4 μm až 0,75 μm, ale i světlo v blízké infračervené oblasti záření od 0,75 μm do cca 1 μm. Skládají se ze soustavy čoček tvořících objektiv, dále ze zesilovače obrazu a z čoček okuláru. Obraz pozorované scény je objektivem zobrazen na vstup zesilovače a na výstupu poté svítí stejný obraz, ovšem již s mnohonásobně větší intenzitou obrazu. Podle technického provedení zesilovače obrazu dělíme noktovizory na přístroje I., II., III. a IV. generace. Výsledný obraz většiny těchto noktovizorů je žlutozelený, díky používaným fluorescenčním materiálům anody.

Abstrakt Vyhledávání osob je velmi často nedílnou součástí práce hasičů i policistů v případě přírodních katastrof, ale i členů Horské služby a dalších osob v případě zasypání osob lavinou či vyhledávání zbloudilých osob v horských terénech. Tato činnost mnohdy vyžaduje nasazení velkého počtu osob, životy postižených osob často závisí na správné koordinaci a činnosti vyhledávacích týmů a neobejde se bez technických prostředků usnadňujících vyhledávání osob. Níže jsou uvedeny nejčastěji užívané technické prostředky a metody při pátrání po osobách ve volných horských terénech.

Noktovizory I. generace

Noktovizory, termovize, kamery, mobilní technika pro vyhledávání.

Noktovizory I. generace (nazývané také Gen 1) byly vyvinuty na počátku 60. let 20. století. Tyto noktovizory pracují velmi dobře při měsíčním svitu, ovšem světelné zesílení a rozlišení bývají horší. Výsledný obraz u těchto noktovizorů je zkreslený a neobsahuje mnoho detailů. Citlivost těchto přístrojů je ucházející v oblasti viditelného spektra, ovšem pro práci v infračervené oblasti již potřebují silnější zdroj osvětlení, tedy infračervený zářič. Ten je ovšem zjistitelný jinými noktovizory.

Abstract

Noktovizory II. generace

Searching for people in case of natural disaster is very often an integral part of work of firefighters and policemen as well as members of mountain rescue service and others in case of burying people by an avalanche or seaching for people lost in mountain terrains. This activity often requires the deployment of a large number of people. The lives of the stricken people often depend on proper coordination and operation of the search teams and can not do without technical means which simplify searching for people. The most frequently used technical means and methods for searching for people in free mountain terrains are named below.

Oproti noktovizorům I. generace obsahují tyto noktovizory destičku s mikrokanálky, označenou zkratkou MCP. Také obsahují fotokatodu, která je citlivější jak ve viditelné, tak v infračervené oblasti spektra. Noktovizory II. generace zesilují zbytkové světlo mnohonásobně více a díky tomu poskytují jasnější a ostřejší obraz. Zkreslení je poměrně malé a detaily obrazu jsou ostré.

Klíčová slova

Key words Night vision devices, equipment for searching.

thermography,

cameras,

mobile

Technické prostředky pro vyhledávání osob ve volných horských terénech Technické prostředky sloužící k vyhledávání osob ve volných horských terénech můžeme rozdělit na prostředky pro pozorování a na mobilní prostředky sloužící k pátrání a záchraně osob. Prostředky pro pozorování by měly být součástí výbavy nejen mobilních prostředků, ale i jednotlivých vyhledávacích týmů. Prostředky pro pozorování můžeme rozdělit na dalekohledy a speciální optické prostředky a na přístroje umožňující pozorování v noci a za ztížených světelných podmínek, kde řadíme zejména noktovizory a termovize. Noktovizory (jinak nazývané také dalekohledy pro noční vidění, infradalekohledy, infrahledy) pracují na principu zesílení zbytkového osvětlení. Termovize (termovizory) jsou přístroje zobrazující tepelné záření těles. Dalekohledy Dalekohledy obecně dělíme na monokulární (jednooké) a binokulární (dvouoké). Dalekohledy jsou vybaveny funkcí ZOOM a v dnešní době jsou již často vybaveny stabilizátorem obrazu. Monokulární dalekohledy mají lepší zobrazovací schopnosti na větší vzdálenosti než binokulární dalekohledy. Mezi speciální optické prostředky řadíme povětšinou dalekohledy kombinované s dalšími technickými prostředky, např. s digitálním fotoaparátem, s laserovým dálkoměrem a další. 304

Noktovizory III. generace Oproti předchozí generaci noktovizorů obsahují dokonalejší mikrokanálkové destičky, navíc fotokatoda je vyrobena z lepších materiálů, čímž je dosaženo ostřejšího a jasnějšího obrazu a to i za nejtmavších nocí. Noktovizory IV. generace Díky nové technologii je u těchto přístrojů dosaženo až 100 % zlepšení světelné odezvy, skvělý obraz i při extrémně nízké hladině zbytkového světla a mnohem lepší rozlišení detailů. Přístroje s White Phosphor Technology American Technologies Network corp. představila zcela novou řadu přístrojů s technologií bílého fosforu „WPT“. Díky užití této technologie je možné vidět výsledný obraz v černobílé barvě, která je pro lidské oko mnohem přirozenější než žlutozelená barva obrazu u předcházejících přístrojů. Černobílý obraz poskytuje lepší informace o kontrastu, tvarech a stínech. Termovize Termovize zobrazuje tepelné záření, které vyzařují pozorované objekty. Látky všech skupenství vydávají elektromagnetické, tzv. teplotní záření, které má původ v termických pohybech jejich částic. Termovize opět dělíme podle použitých prvků na Termovize I., II. a III. generace. Termovize I. generace Čočky objektivů u těchto přístrojů jsou vyráběny z Germania, neboť čočky ze standardní skleněné taveniny velkou měrou pohlcují tepelné záření. Pro snímání tepelného záření jsou používány různé polovodičové materiály, neboť se jejich elektrické vlastnosti výrazně mění se změnou teploty, což umožňuje provést přeměnu Ostrava 4. - 5. září 2013


kvanta tepelného záření na elektrickou energii. Snímací prvek těchto termovizí se však musí chladit kapalným dusíkem o teplotě -195,8 °C. Snímací prvek termovizí I. generace je složen pouze z menšího počtu elementů (okolo 60 - 90 elementů v jedné řadě, někdy i 4 řady vedle sebe). Na tuto řadu snímacích elementů je pak postupně promítán obraz z objektivu v jednotlivých proužcích a to prostřednictvím rotujícího zrcadla nebo optického hranolu. Ovšem tyto mechanismy výrazně zvyšují hmotnost, rozměry a cenu těchto přístrojů. Velkou nevýhodou je rozměrné chlazení těchto přístrojů. Termovize II. generace Použití nových materiálových struktur umožnilo realizaci plošné soustavy detekčních elementů bez opticko-mechanického skenování. Také se velmi snížila velikost a spotřeba Stirlingových chladičů. Použitím těchto modernizací se z termovizí staly „ruční kamery“. Také akumulátory těchto přístrojů odpovídají akumulátorům ručních kamer včetně jejich výdrže, která činí 2 a více hodin. Hmotnost těchto přístrojů je již menší než 1,5 kg.

skútru zapotřebí alespoň dvou osob. Je proto lepší využívat skútr k jízdě v nižší vrstvě sněhu, aby se snížilo nebezpečí zapadnutí skútru. Skútr umožňuje tažení závěsů umožňujících transport postižených osob, případně dopravu záchranářského materiálu. Sněhová rolba Kassbohrer 100 Sněhová rolba slouží především k přepravě záchranných týmů na místo zásahu, případně k transportu postižených osob. Rolba se dostane i do nepřístupných a velmi zasněžených terénů, navíc má vyhřívané kabiny pro řidiče i pro přepravované osoby a je velmi prostorná, což zlepšuje podmínky transportu postižených osob. Letecká technika užívaná pro vyhledávání osob v terénech

Velkou výhodou těchto přístrojů je skutečnost, že snímací detektor již nepotřebuje chlazení na nízkou teplotu. Nové technologie umožňují další snižování rozměrů, hmotnosti, startovací doby a i výrobních nákladů.

Letecká technika využívaná v rámci pátrání po osobách v terénech je provozována leteckou službou Policie ČR. Pro pátrání po osobách využívá letecká služba především vrtulníky, v tomto případě konkrétně vrtulník typu Bell 412 HP nebo Bell 412 EP a Eurocopter EC - 135T2. Všechny tyto vrtulníky jsou schopny unést až 15 osob včetně pilotů, ke standardní výbavě pro pátrání po osobách patří světlomety SX 16, termovizní zařízení FLIR 2000 FN se záznamem obrazu, dále má posádka k dispozici brýle pro noční vidění, vrtulníky jsou vybaveny podvěsným hákem umístěným pod trupem a palubním jeřábem, který je schopen unést břemeno o váze až 272 kg.

Mobilní prostředky sloužící k pátrání a záchraně osob

Metody užívané při pátrání po osobách v horských terénech

Tyto prostředky slouží jednak k usnadnění pátrání a prohledávání terénu, dále k rychlému přesunu z místa na místo, transportu členů vyhledávacích týmů a taktéž k transportu postižených osob. Z prostředků využívaných Horskou službou v letním období se jedná především o terénní vůz Land Rover Defender, dodávku VW Transporter a čtyřkolku Bombardier Traxter, která je používána i v zimní úpravě, v zimním období jsou navíc využívány sněžný skútr Bombardier a sněhová rolba Kassbohrer 100. Policie ČR se podílí na případném pátrání po osobách zejména poskytnutím letecké služby.

Mezi metody užívané při pátrání po osobách v horských terénech patří především pátrání jednotlivce a malých skupin, pátrací rojnice, pátrání prováděné kynologickými pátracími týmy a pátrání pomocí letecké techniky.

Termovize III. generace

Vůz Land Rover Defender Tento vůz je schopen jízdy i ve velmi náročných terénech a za nepříznivých povětrnostních podmínek. Vozidlo je vybaveno navijákem, taktéž obsahuje prvky chránící části podvozku při jízdě náročným terénem a optická a akustická výstražná zařízení. Vozidlo je dále vybaveno prostředky pro záchrannou činnost a transport postižené osoby, nosítka, vakuové dlahy a další materiál. Dodávka VW Transporter Toto vozidlo je určeno pro jízdu v méně náročných terénech, je využíváno zejména pro přepravu záchranářských týmů na místo zásahu v méně náročných terénech, případně pro transport postižených osob. Čtyřkolka Bombardier Traxter Tyto čtyřkolky jsou využívány pro pátrání po osobách v terénech. Jsou využívány nejen v létě, ale i na jaře a na podzim, kdy slabá sněhová pokrývka ještě neumožňuje použití sněžného skútru. Výhodou je, že v zimním období mohou být kola vyměněna za pásy a vozidlo je schopno pohybu i na sněhu a to i v členitém terénu. Vozidlo je v provedení s náhonem na všechna kola, v přední části je vybaveno navijákem, v zadní části se nachází tažné zařízení umožňující připojení vozíku pro dopravu materiálu nebo převoz osoby. Sněžný skútr Bombardier Výhodou tohoto dopravního prostředku je jeho poměrně rychlý pohyb po sněhové pokrývce. Nevýhodou je, že tento skútr snadno zapadne ve volném terénu, kde se nachází vysoká vrstva málo pevného sněhu. Pokud nastane podobná situace, je k vyproštění Ostrava 4. - 5. září 2013

Pátrání jednotlivce a malých skupin Při tomto způsobu pátrání po osobách jsou prověřovány zejména horské stezky a cesty. Často se stává, že pokud pohřešovaná osoba narazí na turistickou stezku, tak buď na ní čeká, dokud se neobjeví pomoc, nebo se po ní vydá s nadějí, že dojde do místa případné pomoci. Takové pátrání může provádět buď jednotlivec nebo malá skupina lidí a to buď pěšky nebo s použitím sněžného skútru či vozidla. Vždy je lepší, když se jedná o malé skupinky lidí, ale jelikož v začátcích pátrání většinou nebývá k dispozici moc lidí, častěji je tento způsob pátrání vykonáván jednotlivci. Tento způsob pátrání je poměrně rychlý, nevyžaduje velkého počtu osob ani techniky. Pátrání rojnice Tohoto způsobu pátrání je využíváno v případě, že je zapotřebí prověřit určený prostor, zda se v něm nenachází hledaná osoba. Prověřovaný prostor je rozdělen na více úseků, podle počtu osob, které jsou pro pátrání k dispozici. Je zapotřebí dodržovat určité zásady. Postup rojnice musí být koordinován, mezi konci rojnice musí probíhat komunikace za účelem dodržení rojnice. Rozestupy členů rojnice musí být stanoveny s ohledem na vnější podmínky, zejména s ohledem na viditelnost a členitost terénu. U členitého terénu je nutné volit menší rozestupy. Je nutné prohledávat i málo přístupná místa, postup celé rojnice se musí přizpůsobit těmto okolnostem. U špatně přístupných míst pak vypomáhají členové lezecké skupiny. Pátrání prováděné kynologickými pátracími týmy Obrovskou pomocí při pátrání po zbloudilých osobách v horských terénech je použití psů. Psi dokážou navětřit pach až na vzdálenost několika desítek metrů, čímž se výrazně zkracuje doba prověřování určeného prostoru. Pes dokáže pracovat i ve velmi těžkých podmínkách, nevadí mu špatná viditelnost, mlha, sněžení, členitý terén ani další skutečnosti omezující schopnosti člověka. Nejčastějšími metodami vyhledávání osob za pomocí psů je vyhledávání v pásech, vyhledávání v koridorech a vyhledávání 305


po vrstevnicích. Při vyhledávání v pásech je určený prostor prohledáván od závětrné strany kolmo ke směru větru. Po prověření daného prostoru se psovod se psem posune o určitou vzdálenost směrem proti větru. Vyhledávání v koridorech (tzv. revírování) se provádí při bezvětří, časté změně směru větru nebo jinak špatných pachových podmínkách ve členitém terénu. Pes je střídavě vysílán na obě strany od osy trasy průchodu, přičemž psovod postupuje po ose trasy proti směru proudění větru. Při vyhledávání po vrstevnicích je prověřován terén stejné výškové hladiny. Po prověření celého pásu dané vrstevnice se psovod se psem posunou na další stupeň. Směr postupu se volí s ohledem na směr proudění větru. Pátrání pomocí letecké techniky Využití vrtulníků významnou měrou napomáhá při pátrání po osobách v horských terénech, o neocenitelnou pomoc jde zejména v případech, kdy hrozí nebezpečí z prodlení a při pátrání v nepřístupných terénech. Výhodou takového způsobu pátrání je možnost všesměrného pohybu, dále je možno využít pomalého letu nad prohledávaným terénem případně visu nad terénem. Další velkou výhodou je možnost využití techniky, kterou jsou vrtulníky vybaveny, zejména světlometů, přístrojů pro noční vidění a termovizí. Použití vrtulníku je však limitováno klimatickými podmínkami, v současné době se začínají používat i bezpilotní vrtulníky vybavené technikou pro vyhledávání osob v terénech. Při využití letecké techniky pro vyhledávání osob v horských oblastech se obvykle využívá metoda pátrání po vrstevnicích a to směrem od nejvyššího bodu směrem dolů.

Literatura [1]

Makeš, V.: Vyhledávání osob kynologickými pátracími týmy. Edice SPBI SPEKTRUM 62. Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2009. 1. vyd. 136 s. ISBN 97880-7385-065-4.

[2]

Bell/Augusta Bell 412. [online]. [cit 2013-07-10] Dostupné z: < http://www.aerospace-technology.com/projects/bell-412/ >

[3]

Horská služba České republiky. [online]. 2013. [cit. 201307-09]. Horská služba České republiky. Dostupné z: < http:// www.hscr.cz >.

[4]

Klimeš, M.: Pátrací akce v horském prostředí. In Časopis Horské služby [online]. 2012/2013, č. 07, 16. - 17. s. [cit. 2013-07-10]. Dostupné z: < http://www.hscr.cz/attachments/ Horska-sluzba-07-web.pdf >.

[5]

Klimeš, M.: On-line učebnice Horské služby ČR. [online] 2013. [cit. 2013-07-09]. Směrnice o vedení záchranných akcí. Dostupné z: < http://mail.kallib.cz/hs/2_9_2.php >.

[6]

Klimeš, M.: Vozový park Horské služby. In Časopis Horské služby [online]. 2008/2009, č. 01, 18. - 19. s. [cit. 2013-07-10]. Dostupné z: < http://www.hscr.cz/attachments/HS-1-2008 .pdf >.

[7]

Vrtulník Bell 412. [online]. 2009. [cit. 2013-07-10] Dostupné z: < http://www.livien.org/bell412.htm >.

[8]

Spektravision - Termokamery pro záchranné, vojenské a bezpečnostní složky. [online] 2011 [cit. 2013-0712]. Dostupné z: < http://www.spektravision.cz/index. php?s=3&ss=4 >.

Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Bezpečnost a ochrana zdraví při práci a zásahové činnosti ve výškách a nad volnou hladinou EDICE SPBI SPEKTRUM

58.


RICHARD FRANC A KOL.

BEZPEýNOST A OCHRANA ZDRAVÍ PěI PRÁCI A ZÁSAHOVÉ ýINNOSTI VE VÝŠKÁCH A NAD VOLNOU HLOUBKOU

Richard Franc a kol. Publikace popisuje problematiku harmonizovaných ČSN EN, definuje základní taktické zásady pro bezpečné provádění zásahu ve výšce a nad volnou hloubkou lezecké skupiny a lezeckého družstva. Popisuje systém evidence materiálu a definuje kontroly a prohlídky, které musí být prováděny. Dále se věnuje charakteristice používaných materiálů a prostředků, základních lanových technik, uvádí základní uzly a jejich použití, popisuje pravidla pro práci s lanem ve vztahu především k jeho ochraně, zabývá se problematikou kotvení a vytvoření kotevních bodů. Publikace popisuje základní záchranné techniky a věnuje se popisu vybraných rizik specifik při provádění některých záchranných činností. Poslední část publikace je zaměřena na využití vrtulníků k záchranným pracím.

ISBN 978-80-7385-047-0. Rok vydání 2008.

cena 170 Kč


306



Poznatky ze zásahu - výbuch s následným požárem bytového domu ve Frenštátě pod Radhoštěm v únoru 2013 Findings from Intervention - Explosion with Subsequent Fire in a Flat Building at Frenštát pod Radhoštěm in February 2013 Ing. Vladimír Vlček, Ph.D. Ing. Jan Němeček Hasičský záchranný sbor Moravskoslezského kraje Výškovická 2995/40, 700 30 Ostrava - Zábřeh [email protected], [email protected] Abstrakt Příspěvek popisuje průběh zásahu složek integrovaného záchranného systému při výbuchu s následným požárem v bytovém domě ve Frenšťátě pod Radhoštěm. Klíčová slova Frenštát pod Radhoštěm, výbuch, požár, bytový dům. Obr. 1 Pohled na bytový dům

Abstract The article describes the course of the intervention of Integrated Rescue System according to the explosion and following fire in an apartment building in Frenštát pod Radhoštěm. Key words Frenštát pod Radhoštěm, explosion, fire, apartment building. Úvod V neděli 17. února 2013 došlo v časných ranních hodinách k výbuchu plynu a následnému požáru v bytovém domě na ulici 6. května ve Frenštátě pod Radhoštěm. V době výbuchu se ve vchodu čp. 39 nacházelo celkem 18 osob, z nichž 6 při této události zahynulo, 11 bylo se zraněním hospitalizováno. Vchod byl výbuchem natolik staticky poškozen, že později proběhla jeho celková demolice. Obyvatelé sousedního vchodu se po několik týdnů nemohli vrátit do svých bytů. Na řešení této mimořádné události se podílelo na 162 hasičů z 18 jednotek PO, přes 60 policistů, 18 zdravotníků a desítky dalších osob, ať už jako zaměstnanci města nebo jiných přizvaných subjektů. Popis objektu Typový bytový dům na ulici 6. května ve Frenštátě pod Radhoštěm byl kolaudován v roce 1973 a v roce 2009 byl dodatečně kompletně zateplen kontaktním systémem Baumit. Dům tvořily tři vchody, které byly vůči sobě posunuty o 1,3 m (obr. 1). Půdorysné rozměry části domu, kde došlo k výbuchu s následným požárem, byly 15,21 x 11,77 m, a stavební výška 9,25 m. Objekt byl z nehořlavých stavebních konstrukcí. Konstrukční soustava byla tvořena ze svislých blokopanelových dílců a vodorovných stropních panelů Spiroll tl. 250 mm. Nosný systém se skládal z železobetonových blokopanelů tl. 375 mm a schodišťové nosné příčné stěny tl. 200 mm. Příčky v bytech byly cihelné, sádrové a mezi byty zdvojené z dutých cihel. Střecha byla plochá, tvořená struskovým násypem, plynosilikátovými deskami a živičnou hydroizolací. Okna a dveře ve vstupech do bytů byly plné, ze dřeva, výplně otvorů uvnitř bytů byly ze dřeva, plné případně prosklené. Dveře hlavního vstupu byly vyrobeny z hliníku s prosklenou plochou. Vchod byl tvořen jedním centrálním schodištěm, třemi nadzemními a jedním podzemním podlažím. Do podzemního podlaží byl přístup také dveřmi v boční stěně objektu. V každém nadzemním podlaží (NP) se nacházely dvě bytové jednotky o dispozici 3+1. Ostrava 4. - 5. září 2013

Průběh zásahu První hlášení o výbuchu a následném požáru přijalo Krajské operační a informační středisko Moravskoslezského kraje (KOPIS) v neděli dne 17. února 2013 v 3:50 hodin. Na místo byly v 3:52 hodin vyslány jednotky PO v I. stupni poplachu, tzn. jednotka HZS Moravskoslezského kraje stanice Nový Jičín s CAS 20 a AZ 30, jednotky SDH obcí - Frenštát p. Radhoštěm s CAS 20, Kunčice p. Ondřejníkem s CAS 24 a Trojanovice s CAS 24. Současně s vysláním jednotek PO byly informovány další složky IZS - Policie ČR a Zdravotnická záchranná služba Moravskoslezského kraje. O události byli vyrozuměni řídící důstojník územního odboru Nový Jičín a vyšetřovatel požáru. Na příkaz řídícího důstojníka územního odboru byly na místo vyslány v 3:55 hodin další dvě jednotky PO - SDH Kopřivnice s CAS 20 a SDH Příbor s CAS 32. Na KOPIS přicházelo velké množství telefonických hlášení, z nichž se již dal tušit značný rozsah události. Byl vyhlášen II. stupeň poplachu a zároveň byli vyrozuměni krajský řídící důstojník, starostka města Frenštát p.R., Městská policie Frenštát p.R. a pohotovostní služby dodavatelů plynu, elektrické energie a vody. Jako první se na místo události v čase 3:51 hodin dostavila hlídka Obvodního oddělení Policie České republiky Frenštát p. Radhoštěm. Její dva členové, společně s příslušníkem Policie ČR, obyvatelem vedlejšího vchodu, se pokusili vniknout do hořícího objektu a zachránit nájemníky domu. Jejich pokus byl pro značný žár plamenů neúspěšný. Již pět minut poté se na místo dostavila první posádka zdravotnické záchranné služby a hlídka městské policie. Z jednotek PO byla u požáru jako první místní jednotka SDH v čase 3:58. V té době byly již požárem plně zasaženy bytové jednotky i sklepní prostory vchodu č.p. 39, v objektu se stále nacházeli obyvatelé bytů. Na hašení požáru byl nasazen vysokotlaký proud ze strany ze dvora, jeden proud C z vnějšku z čelní strany budovy a další C proud dovnitř budovy. Dvě osoby z 2.NP byly hasiči zachráněny pomocí nastavovacích žebříků. Při hašení došlo ke sražení plamenů ve sklepních prostorách a následoval opětovný výbuch, při němž došlo ke zranění dobrovolného hasiče místní jednotky, který se nacházel před budovou. Policie ČR společně s městskou policií provedla velice rychle uzávěru okolí proti pohybu nepovolaných osob, dále policisté prováděli evakuaci obyvatel okolních domů a řídili dopravu. 307


Evakuovaní občané byli ve spolupráci se starostkou soustředěni v prostorách radnice. Po dojezdu jednotky stanice Nový Jičín velení zásahu převzal ve 4:15 hodin velitel čety. V té době již byla požárem zasažena i střecha budovy a bytový dům byl viditelně staticky narušen. Vlivem výbuchu plynu byla v levé části vchodu propadlá střecha, což znemožnilo provést záchranu osob vnitřní zásahovou cestou. Hlavní směr záchrany byl proto veden z čelní strany objektu pomocí AZ 30 do 3.NP, kde byli zachráněni 4 obyvatelé bytu. Pracovník plynáren se na místo zásahu dostavil ve 4:30 hodin, ale situace na místě mu neumožňovala uzavřít plyn unikající v suterénu budovy, který značně podporoval hoření. Ve 4:40 se na místo zásahu dostavil řídící důstojník územního odboru, převzal velení zásahu, rozdělil místo události na tři úseky, zřídil štáb velitele zásahu. Na stanici Nový Jičín byli z volna do zálohy povoláni další příslušníci. Byly určeny hlavní cíle zásahu, tzn. pokračovat v průzkumu, vyhledat a zachránit osoby, zastavit unikající plyn a provést lokalizaci požáru. Z důvodu značného statického poškození budovy, kdy polovina střechy a stropní konstrukce z 3. a 2.NP byly propadlé až do přízemí a zadní stěna objektu vychýlena ven o ca 1 m, byl na místo vyžádán statik. Velitel zásahu nařídil, že s ohledem na velmi vysokou míru rizika ohrožení života a zdraví zasahujících, budou do objektu nadále vstupovat pouze příslušníci HZS. Velitel zásahu vydal přímý rozkaz veliteli družstva ze stanice Bílovec, aby se svou jednotkou provedl zastavení unikajícího plynu v suterénu hořícího domu. Příslušníci stanice Bílovec se pod ochranou vodního proudu dostali až k hlavnímu uzávěru plynu, ze kterého stále unikal hořící plyn. Hasiči na smluvený signál provedli sražení plamene. Kusem mokré textilie a následně plynárenskou páskou dotěsnili místo úniku. Po celou dobu bylo průběžně prováděno měření koncentrace plynu. Provizorní zastavení unikajícího plynu bylo zlomem ve vývoji situace, již krátce poté ohlásil velitel zásahu lokalizaci požáru. Úplné odpojení objektu od přívodu plynu bylo provedeno pracovníky plynáren přerušením přípojky před domem. V době lokalizace požáru bylo nasazeno celkem 7 proudů C, jeden vysokotlaký proud a jeden proud z AZ 30. V té době se na místo zásahu dostavil krajský řídící důstojník, a dále také ředitel územního odboru, ředitel HZS Moravskoslezského kraje a krajské vedení Policie ČR. Se situací na místě se také seznámil 1. náměstek hejtmana. V odpoledních hodinách pak přibyli zástupci Generálního ředitelství HZS ČR a náměstek ministra vnitra. Byly aktivovány posttraumatické intervenční týmy všech základních složek IZS. Na základě informací od Policie ČR bylo zřejmé, že se pohřešuje celkem 5 osob (2 děti a 3 dospělí). Bylo rozhodnuto o přeskupení sil a prostředků. Pro další práce byla z Ostravy povolána část USAR týmu s technickým kontejnerem, automobilová plošina Bronto, lezecké družstvo a přivezen byl i kontejner se dřevem dislokovaný u HZS Letiště Leoše Janáčka v Mošnově. Ze Záchranného útvaru HZS ČR z Hlučína byla vyžádána těžká technika a kynologové. Zároveň byli také povoláni kynologové z Městské policie Ostrava. Zázemí pro činnost štábu velitele zásahu bylo vytvořeno v týlovém kontejneru. Stravování a toalety pro zasahující bylo zabezpečeno ve spolupráci s městem Frenštát p. R. Budova byla značně staticky narušena a došlo k posunu stěn (obr. 2 a 3). Pro další činnost zasahujících jednotek bylo nutno vytvořit „bezpečné“ podmínky. Byly provedeny nezbytné terénní úpravy pro příjezd těžké techniky. Pokus o stržení stěn využitím destrukčních účinků vodního proudu z AP nebyl úspěšný. Následně pomocí UDS T 815 byla stržena nejprve zadní a poté boční stěna domu, čelní stěna byla odstraněna pomocí lanového navijáku z VYA 8x8 T 815. Dřevěnými podpěrami byl stabilizován schodišťový prostor. V sutinách zůstávalo stále mnoho skrytých ohnisek požáru, z nichž stoupal kouř, prostor byl průběžně proléván vodou. 308

S ohledem na skladbu trosek nebylo možné použít štěrbinovou kameru. Nasazení psů bylo možné až v odpoledních hodinách. I když podmínky pro práci kynologů nebyly ideální, psi označili místa, kde byla později nalezena lidská těla.

Obr. 2 Čelní pohled na budovu

Obr. 3 Zadní pohled na budovu Od nedělního odpoledne do pondělního rána probíhalo kontinuální šetrné, především ruční, rozebírání sutin. Pracovní skupiny se střídaly v pravidelných intervalech. Na sutiny byli nasazováni kynologové se psy, kteří zpřesňovali prostor pro vyhledávání osob. Postupným odebíráním sutin však neustále vzrůstalo riziko posunutí svislých konstrukcí budovy. V pondělí před sedmou hodinou ranní došlo k výraznému posunu stavebních prvků schodišťového prostoru a práce byly opět pro nepřijatelně vysoké riziko pro zasahující přerušeny. Jako relativně bezpečné bylo vyhodnoceno odebírat sutiny shora. Pro tento postup však jednotky HZS v té době nedisponovaly patřičnou technikou. Proběhlo jednání s vedením města, kde bylo dojednáno využití dohody o plánované pomoci na vyžádání mezi HZS Moravskoslezského kraje a firmou Mrozek a.s., která se specializuje na demolice objektů a disponuje potřebnou technikou i zkušenostmi (obr. 4). Po celou dobu prohledávání sutin kriminalisté Policie ČR vše pečlivě dokumentovali a zajišťovali vzorky pro další expertní posouzení, např. plynové spotřebiče. V prohledaných sutinách byla nalezena mrtvá těla všech pohřešovaných osob. Odvoz sutin byl prováděn do oploceného areálu Technických služeb města Frenštát p. R. V pondělí v 16:00 hodin ohlásil velitel zásahu likvidaci požáru a činnost jednotek PO byla ukončena v sedmnáct hodin. Velitel zásahu řešil problém, komu místo zásahu protokolárně předat. Vlastníkům nemovitosti to nebylo možné (hospitalizováni nebo usmrceni), Policie ČR převzetí odmítala s odůvodněním, že objekt není s ohledem na technický stav bezpečný a má tedy konat stavební úřad. Zástupci města nebyli ochotni místo zásahu převzít a jako důvod uvedli, že se v objektu nachází stále cennosti obyvatel a není v možnostech města zajistit přes noc nepřetržitou Ostrava 4. - 5. září 2013


ostrahu. Nakonec se podařilo veliteli zásahu společně s řídícím důstojníkem kraje vyjednat shodu. Místo zásahu převzalo město Frenštát p. R. (zastoupené starostkou), se souhlasem PČR, která i nadále zajišťovala střežení objektu a jeho bezprostředního okolí.

Příčina vzniku požáru a následky Podle svědeckých výpovědí samotnému požáru předcházel mohutný výbuch. Plameny byly nejdříve zpozorovány v bytě v 1.NP a současně v suterénu, kde se nacházel hlavní uzávěr plynu, na němž byl demontován kužel ventilu. Z těchto důvodů je jako pravděpodobná příčina vzniku požáru stanoveno úmyslné založení požáru. Z 18 osob, které se nacházely v době výbuchu ve vchodu č.p. 39, 6 zahynulo (3 děti a 3 dospělí), 12 bylo zraněno (3 děti a 9 dospělých), z čehož 11 bylo hospitalizováno ve specializovaných zdravotnických zařízeních. Zranění obyvatel domu byla různá, od řezných či tržných ran, přes intoxikaci až po popáleniny od 10 do 90 % těla. Z okolních vchodů a domů bylo evakuováno na 50 osob. Došlo ke zranění jednoho dobrovolného hasiče, který byl hospitalizován s popáleninami v obličeji. Vyšetřovateli požáru byla předběžně vyčíslena škoda na 10 miliónů Kč. U staticky narušeného objektu s č.p. 39 musela být provedena celková demolice. Sousední části domu (dva vchody) byly staticky zajištěny a zpevněny ocelovými lany, obyvatelé bytů v těchto vchodech se nemohli po několik týdnů vrátit do svých domovů. Závěr

Obr. 4 Technika firmy Mrozek a.s. Místo zásahu se nacházelo nedaleko centra města, a tak celý zásah byl důkladně sledován nejen samotnými občany města, ale také hromadnými sdělovacími prostředky. Rozhlasové a televizní štáby měly na místě své přenosové vozy, které zajišťovaly on-line zpravodajství. Na místě byli přítomni tiskoví mluvčí HZS i PČR. Novinářům nebyl umožněn vstup na místo zásahu. Policisté museli opakovaně některé reportéry vykazovat za vytyčovací pásky. Pro získání co nejexkluzivnějších obrazových či zvukových záběrů používali novináři směrové mikrofony a TV Prima i dálkově ovládanou létající kameru. Tento technický prostředek by při některých zásazích mohl být využíván i složkami IZS. Zásah ve Frenštátě naplnil všechna kritéria potenciální traumatizace a měl za následek značný psychický dopad jak na osoby bezprostředně dotčené událostí, tak také na občany města a v neposlední řadě také na záchranáře. Posttraumatický tým bezprostředně v místě události poskytl 13 intervencí u evakuovaných osob. Po zásahová posttraumatická péče byla psychology HZS provedena v místní jednotce formou debriefingu, větší pozornost a péče pak byla věnována zraněnému dobrovolnému hasiči. Na základě požadavku starostky města se do dlouhodobé koordinace psychosociální pomoci zapojilo občanské sdružení Krizové centrum Ostrava.

Tato mimořádná událost potvrdila oprávněnost vynakládaných finančních prostředků z rozpočtu Moravskoslezského kraje do zázemí a technického vybavení složek IZS na svém území. Díky rychlosti nasazení a efektivní spolupráci všech složek IZS nebyl počet obětí a škody na majetku ještě vyšší. U zasahujících se projevila vysoká míra odvahy, disciplinovanosti, profesionality a osobního nasazení. Na velmi dobré úrovni byla rovněž spolupráce s vedením města a všemi jeho orgány. K řešení mimořádné události pozitivně přispěla také přítomnost vrcholných služebních funkcionářů HZS a PČR. Nebylo v silách složek IZS jednoho územního odboru řešit mimořádnou událost takového rozsahu. Je vhodné mít v systému vytvořeny tzv. opěrné body, kde je soustředěna speciální technika včetně obslužného personálu, kterou kvůli vysokým pořizovacím a provozním nákladům není možné nakupovat a dislokovat plošně. Použitá literatura [1] Zpráva o zásahu jednotek požární ochrany při požáru ve Frenštátě p. R. (17. - 18. únor 2013). Hasičský záchranný sbor Moravskoslezského kraje 2013. [2] Němeček, J.; Klos, T.: Výbuch plynu měl tragické následky. In Časopis 112, ročník XII, číslo 7/2013, s.7-9, ISSN: 1213-7057.


75.


JIěÍ POKORNÝ STANISLAV TOMAN

POŽÁRNÍ VċTRÁNÍ VċTRÁNÍ CHRÁNċNÝCH ÚNIKOVÝCH A ZÁSAHOVÝCH CEST

Požární větrání - Větrání chráněných únikových a zásahových cest Jiří Pokorný, Stanislav Toman Publikace Požární větrání - větrání chráněných únikových a zásahových cest popisuje úvodem členění únikových cest, typy chráněných únikových cest a požadavky na jejich provedení. Následně jsou popsány základní charakteristiky jednotlivých způsobů větrání chráněných únikových cest, na které navazuje popis návrhových principů větrání. V publikaci jsou rozvedeny národní i evropské zásady větrání chráněných únikových cest, přičemž je upozorněno na určité návrhové odchylky. Značná pozornost byla věnována výpočtovým návrhům větrání chráněných únikových a zásahových cest. ISBN 978-80-7385-104-0. Rok vydání 2011.

cena 130 Kč



309


Charakteristické príznaky vzniku nelineárnych foriem šírenia požiaru The Characteristic Symptoms of Nonlinear Forms of Fire Spread Ing. Ľubica Vráblová doc. Ing. Jana Müllerová, PhD. Žilinská univerzita v Žiline, Fakulta špeciálneho inžinierstva Ul. 1.mája 32, 010 26 Žilina, Slovenská republika [email protected], [email protected] Abstrakt Príspevok pojednáva o nelineárnych formách šírenia požiaru. Rozoberané sú faktory a príznaky, ktoré charakterizujú vznik nelineárnych foriem šírenia požiaru so zameraním sa na flashover ako aj samotné poznatky získané z činnosti jednotiek HaZZ. Kľúčové slová Flashover, požiar v uzatvorenom priestore. Abstract The paper discusses about non-linear forms of fire spreading. Discussed the factors and symptoms that characterize the emergence of non-linear forms of fire spreading with a focus on flashover as well as the knowledge acquired from actual activities of units HaZZ.

3. Voľný rozvoj požiaru v uzatvorenom priestore, kde požiar má dostatočnú ventiláciu ako aj množstvo paliva. V tomto prípade nasleduje rozšírenie požiaru na všetky horľavé materiály vo fáze flashoveru. 4. Plamenné horenie môže byť veľmi pomalé prípadne tlenie, ktoré vytvára horľavé plyny obsahujúcich značný podiel nespálených horľavých plynov. Pri privedení oxidačného prostriedku dochádza k Backdraftu. 5. Plamenné horenie môže byť veľmi pomalé prípadne tlenie, kde pri privedení oxidačného prostriedku dochádza k novému rozhoreniu paliva s následným Flashoverom. Požiar v tomto prípade má dostatočnú ventiláciu ako aj množstvo paliva. Nasleduje rozšírenie na ostatný horľavý materiál v danom priestore. 6. Dýchanie požiaru je jav, ktorý je charakteristický pre požiar riadený ventiláciou. Tento jav vzniká v dôsledku poklesu rýchlosti uvoľňovania tepla vplyvom obmedzeného množstva kyslíka. Všetky spomínané fázy (obr. 1) sa postupne vyvíjajú, majú určitý svoj priebeh ako aj dobu trvania. Jav flashover môže nastať medzi druhou a treťou fázou. Backdraft v priebehu štvrtej fázy [4]. Faktory ovplyvňujúce rozvoj požiaru v uzatvorenom priestore

Key words

Rozvoj požiaru v uzatvorenom priestore je ovplyvňovaný niekoľkými faktormi týkajúcimi sa priamo uzatvoreného priestoru alebo palivom. Ide o:

Flashover, fire in an enclosed space. Požiar v uzatvorenom priestore Požiar je nežiaduce horenia. Jedná sa o nestacionárny jav sprevádzaný radou fyzikálnych a chemických procesov. Samotný priebeh požiaru je do značnej miery ovplyvňovaný tým, či sa jedná o požiar v uzatvorenom priestore alebo vo voľnom priestranstve. Uzatvorený priestor je potrebné ponímať ako priestor ohraničený stavebnou konštrukciou a priebeh požiaru je v takomto prípade závislý na prítomnosti, veľkosti a umiestnení vetracích otvorov (okna, dvere). Naopak ak sa jedná o požiar na voľnom priestranstve zohrávajú dôležitú úlohu predovšetkým prírodné vplyvy ako je vietor alebo dážď [3]. Pre uzatvorený priestor je možné popísať tieto nasledujúce typizované scenáre požiaru, ktoré popisujú krivky rozvoja požiaru [4].

• veľkosť a umiestnenie iniciačného zdroja, • typ, umiestnenie, veľkosť, množstvo, orientácia a povrchová plocha paliva, • geometria uzatvoreného priestoru, • veľkosť a umiestnenie vetracích otvorov v priestore, • materiálové vlastnosti hraničného priestoru [5]. Iniciačný zdroj Ako iniciačný zdroj môže pôsobiť iskra, plameň alebo horúci zohrievaný povrch. Čím väčší je iniciačný zdroj, tým rýchlejší je následný nárast požiaru palivového zdroja. Iniciácia iskrou napr. cigaretou (obr. 2) vedie často krát k bezplamennému horeniu a okamžik kedy sa objavia plamene môže trvať dlhšiu dobu [5].

3 Flashover

Teplota

5 Flashover

4

1

Backdraft 2 Čas

Obr. 1 Krivka rozvoja požiaru [4] 1. Požiar sa nerozšíri na ďalšie horľavé materiály a vyhorí len palivo. 2. Podobný prípad môže nastať ak máme nedostatok oxidačného prostriedku.

310

Obr. 2 Iniciácia požiaru [1] V prípade iniciácie riadenej palivom, dochádza k plamennému horeniu. Jedným z hlavných faktorov, ktorý ovplyvňuje rozšírenie požiaru možno uviesť druh a množstvo horľavého materiálu, čiže druh paliva. V uzatvorených priestoroch sú prevažne palivom interiérové nábytky, pričom ak sa jedná o drevené ťažké nábytky, rozvoj požiaru je pomalší, ale samotný požiar už dosahuje väčších rozmerov. Ďalším faktorom, ktorý ovplyvňuje požiar je umiestnenie zdroja paliva [5].



Príznaky charakterizujúce FLASHOVER Flashover nie je spojitá udalosť, ktorá sa vyskytuje v jednom časovom bode, ale je to prechodná fáza medzi rozvinutým a plne rozvinutým požiarom. Flashover nazývame situácia, kedy dôjde k náhlemu vznieteniu všetkých horľavých materiálov v celom priestore horľavej miestnosti naraz.

Obr. 3 Rýchlosť plameňa v rohu stien je rýchlejšia ako v strede steny [1] Napríklad zdroj paliva umiestnený v rohu stien sa šíri rýchlejšie v porovnaní so stredom steny. Dôležité sú tu taktiež rozstupy medzi zdrojmi paliva, čo ovplyvňuje ako rýchlo sa šíri požiar priestorom. Oveľa rýchlejšie sa šíria plamene vertikálne ako horizontálne. V prípade vertikálneho šírenia plameňa, výška plameňov pre mnoho materiálov ako je drevo alebo drevotrieskové dosky je zhruba dvakrát tak veľká. Z toho vyplýva, že rovnako záleží na tom, či sú steny a stropy obložené horľavým materiálom. V neposlednom rade, z hľadiska palivového zdroja má vplyv na šírenie plameňa aj jeho samotná veľkosť povrchu. Povrch s veľkou plochou horí rýchlejšie než zrovnateľný zdroj s malou plochou [5].

Obr. 5 Priebeh javu flashover [1]

Geometria uzatvoreného priestoru Na rozvoj požiaru vplýva aj samotná geometria uzatvoreného priestoru. Ak požiar prebieha v malej miestnosti, vznikajú pomerne vysoké teploty a požiar prudko narastá. V prípade veľkého priestoru s palivom rovnakej veľkosti, v miestnosti vzniknú nižšie teploty a trvá dlhší čas, než dôjde k zadymeniu. Tu zohráva svoju rolu taktiež výška miestnosti a plocha podlahy, čiže čím je plocha a výška miestnosti menšia, tým rýchlejšie dochádza k zadymeniu priestoru. Ak je v miestnosti nízky strop hrozí, že sa po ňom môžu šíriť plamene, čím sa môže zvýšiť spätná väzba na palivo a horľavé látky. K rozvoju požiaru ak ide o miestnosť s vysokým stropom a veľkou plochou podlahy dochádza prevažne k radiácii z ohňa na ďalšie horľavé materiály prítomné v miestnosti. Ak ide o priestor s veľkou plochou podlahy ale nízkym stropom, môže byť spätná väzba z horkej vrstvy a stropných plameňov veľmi intenzívna v blízkosti zdroja zapálenia [5]. Veľkosť a umiestnenie otvorov v priestore Dôležitú úlohu pri rozvoji požiaru v uzatvorenom priestore zohráva veľkosť a umiestnenie otvorov. Ak horí v miestnosti strednej veľkosti, kde sú uzavreté alebo má len malé otvory, požiar rýchlo začne mať nedostatok kyslíka. Veľkosť, tvar a umiestnenie otvorov sú dôležité v prípade, ak je požiar riadený ventiláciou. Je dokázané, že sila horenia je usmerňovaná množstvom vzduchu, ktorý prúdi do miestnosti [5]. Materiálové vlastnosti ohraničujúceho priestoru

Obr. 4 Šírenie plameňa na ľahkom (vľavo) a na ťažkom (vpravo) materiály [1] Ostrava 4. - 5. září 2013

Zásadnou príčinou celkového vzplanutia je uvoľnenie tepla horením. Ako horenie pokračuje, všetky ostatné horľavé látky nachádzajúce sa v priestore sú zohrievané k zápalným teplotám. Ak sú tieto teploty dosiahnuté, nastáva vzplanutie celého priestoru. Teda ako už bolo spomínané, toto vzplanutie je okamžité a môže byť veľmi nebezpečné pre zasahujúcich hasičov [6]. Pri plne rozvinutom požiari dochádza k úbytku kyslíka. Teplota v miestnosti môže vystúpiť až na 700 ºC.

Materiál, ktorý ohraničuje plochu uzatvoreného priestoru môže ovplyvňovať teplotu horúcich plynov a tým aj teplotné prúdenie k horiacemu palivu a ďalším horľavým látkam. Medzi rozhodujúce vlastnosti materiálu patrí najmä jeho vodivosť, hustota a tepelná kapacita. Čím je ich hodnota nižšia, tým do seba materiály prijímajú menej tepla [5].

Sprievodné znaky flashoveru Medzi ukazovatele flashoveru možno zaradiť: • Priemerná teplota v hornej horúcej vrstve sa pohybuje okolo 500 °C - 700 °C, • teplota v miestnosti prudko vzrastá, • dym (farba dymu však neprináša dostatok údajov, keďže je ovplyvnená typom materiálu, ktorý horí), • neutrálna rovina klesá, • pod stropom sa začínajú objavovať plamene, • z otvorov uniká čoraz väčšie množstvo dymu, • plamene sa začínajú šíriť pod stropom, • z nehoriacich predmetov, ktoré sú namáhané pôsobením tepla je možné pozorovať vývin produktov pyrolýzy [4]. Je veľmi dôležité aby sa zasahujúce zložky pokúsili uhasiť požiar pred samotným rozvojom požiaru, pretože šanca na záchranu ľudských životov a majetku je v prípade plne rozvinutého požiaru nízka. Ako bolo už spomínané, preskok k plne rozvinutému požiaru môže nastať úplne neočakávane, čo môže viesť k problémom najmä v prípade dlhých prístupových ciest. Pre zasahujúce zložky je dôležité rozoznať varovné signály a dôsledky svojho konania. Napríklad: a) Rýchle otvorenie vstupných dverí do zasiahnutého priestoru požiarom môže spôsobiť flashover alebo backdraft. V takomto prípade ak je možné, je potrebné zatvoriť na horiacom poschodí všetky prístupové body pred tým, ako sa otvoria dvere do horiacej miestnosti. b) Požiare v skrytých miestach a otvoroch v streche sú často náchylné na riziko backdraftu. Taktiež olejové zvyšky na oknách, rozpálených dverí a rúčkach, pulzujúci dym predstavujú jasné znaky, že akonáhle sa otvoria dvere dôjde k backdraftu. Pískanie alebo burácajúce zvuky, a prítomnosť modrých plameňov sú taktiež klasickým indikátorom backdraftu. c) Ak nastane náhle zvýšenie tepla v rámci horiacej miestnosti, a to najmä ak sú zasahujúce zložky nútené sa krčiť blízko pri zemi, je dôležité rýchlo opustiť priestor zásahu, pretože ide o bezprostredný signál hroziaceho flashoveru. 311


d) Znaky horenia v plynových vrstvách nad hlavami hasičov a ak sa dymová vrstva nakláňa ku podlahe a oheň sa javí akoby „tancoval“ po strope ide taktiež o indikátory vzniku flashoveru [2]. Zasahujúce zložky nikdy nemôžu očakávať, že nebezpečenstvo už pominulo, ak majú oheň pod kontrolou a nastáva čas prehliadky. Nikdy nemožno zabudnúť na možnosť existencie nahromadených požiarnych plynov na strope, v skriniach a pod strešnými priestormi [2]. Zoznam literatúry [1]

Bengtsson, L.: Enclose fires. Swedish: Räddnings verket Swedish Rescue Services Agency, 2001. ISBN 91-7253-263-7.

[2]

Grimwood, P.: Flashover a techniky hasenia. [online] CEMAC - Crisis &Emergency Management Centre, 2002. [cit. 2013-

06-10]. Dostupné na: http://www.flashover.cz/Dokumenty/ CEMAC%20%20Flashover%20a%20techniky%20haseni.pdf. [3]

Osvald, A. a kolektív.: Hodnotenie materiálov a konštrukcií pre potreby protipožiarnej ochrany. Zvolen: Technická univerzita,2009, ISBN 978-80-228-2039-4.

[4]

Havlíček, K.: Zkouška vycvikového trenažéru na spalovaní tuhých paliv, diplomová práca. VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství, 2008. 58 s.

[5]

Karlsson, B.; Quintiere, J.G.: Enclosure Fire Dynamics. London: CRC Press LLC, 2000. ISBN 0-8493-1300-7.

[6]

Šenovský, M.: Základy požární taktiky. Ostrava: SPBI, 2001. 80 s. ISBN 86111-73-3.

Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Požární taktika v příkladech EDICE SPBI SPEKTRUM

6.


MILOŠ KVARýÁK

POŽÁRNÍ TAKTIKA V PěÍKLADECH

Miloš Kvarčák Kniha má za cíl ukázat postupy stanovení rozsahu a plochy požáru, potřebného množství sil a technických prostředků na dopravu hasebních látek a na hašení při použití vody, pěny a inertních plynů. Na základě teoretických postupů, zjednodušených modelů a praktických zkušeností ze zásahové činnosti překládá tato sbírka postupy řešení, jak s pomocí výpočetních vzorců kvantifikovat potřebu sil a prostředků při hašení. Systematicky od jednoduchých řešení po složité případy prezentuje jednotlivé příklady tak, aby výpočty byly nápomocny pro urychlení a zkvalitnění rozhodovacího procesu při požárním zásahu.

ISBN 978-80-7385-062-3. Rok vydání 2008

cena 160 Kč

Základy požárního inženýrství EDICE SPBI SPEKTRUM

38.


MICHAIL ŠENOVSKÝ A KOL.

ZÁKLADY POŽÁRNÍHO INŽENÝRSTVÍ

Michail Šenovský a kol. Publikace je zaměřena na vybrané oblasti požární ochrany. Jedná se zejména o hoření pevných a kapalných látek, dále pak o problematiku stavebních materiálů a jejich požárně technických vlastností, o požární ochranu stavebních konstrukcí. Pozornost je také věnována základům teorie proudění plynů a požárnímu větrání. Nedílnou součástí textu jsou základy požární taktiky, které tvoří poslední část publikace. Kolektiv autorů v jednotlivých kapitolách vysvětluje základní principy hoření, požární odolnosti stavebních materiálů a konstrukcí, přes požární větrání až po přerušení hoření represivní jednotkou - požární taktiku. Jednotlivé kapitoly tvoří samostatné celky, které na sebe vzájemně nenavazují. Každá kapitola je doplněna seznamem literatury, která se danou problematikou zabývá.

ISBN 80-86634-50-7. Rok vydání 2004.

cena 160 Kč


312



Meze detekce akcelerantů požáru - problematika odběrových nádob Detection Limits of Fire Accelerants - the Issue of Sampling containers Ing. et Ing. Marek Vyskočil MV - GŘ HZS ČR, Technický ústav požární ochrany Písková 42, 143 01 Praha 4 - Modřany [email protected] Abstrakt Příspěvek je zaměřený na porovnání mezí detekce hořlavých kapalin, konkrétně toluenu, automobilového benzínu a motorové nafty. Porovnává plynovou chromatografii spojenou s hmotnostní spektrometrií s přenosným analyzátorem plynů a se speciálně vycvičeným psem na hledání akcelerantů. Popisuje přípravu vzorků pro porovnávací analýzy a věnuje se problematice odběrových nádob. Klíčová slova Akcelerant, hořlavá kapalina, GC/MS, ppbRAE 3000, pes, odběrové nádoby. Abstract The work is focused on comparison of ignitable fluids detection limits, specifically detection limits of toluene, gasoline and diesel. This study compares gas chromatography - mass spectrometry, portable volatile organic compound gas monitor and accelerant detection canines. The author describes the sample preparation for comparative analysis and follows up the issue of sampling containers.

činnosti. Příčina vzniku daného požáru je důležitá především proto, že tuto informaci můžeme pomocí preventivní činnosti HZS ČR úspěšně využít a pomocí série opatření předejít vzniku požáru či alespoň omezit jeho ničivé následky. Jedním z typů požárů, kterým se bohužel nedá takovým způsobem alespoň částečně předcházet, jsou požáry, které jsou založeny úmyslně. Takové požáry bývají většinou rozsáhlé s velkými následky, protože se pachatel zpravidla pokouší požárem zakrýt trestnou činnost, jako je pojišťovací podvod, násilná trestná činnost, majetková trestná činnost aj. Je potřebné takové požáry odhalit, zjistit správně průběh požáru a určit použitý akcelerant. Veškeré detailní informace posléze pomáhají Policii České republiky (PČR) snadněji dopadnout a usvědčit pachatele. Pachatelé, kterým tento čin projde, většinou bohužel získávají pocit neohroženosti a nedotknutelnosti a je velice pravděpodobné, že dříve či později svůj čin zopakují. To je jeden z hlavních důvodů, proč je potřeba žhářství odhalit. Na poli vyšetřování příčin požárů, které vykazují jisté znaky, že by se mohlo jednat o žhářství, spolupracuje HZS ČR s Kynologickou službou PČR a samozřejmě s PČR. HZS ČR se poté v danou chvíli ptá „JAK“, PČR poté „KDO“ případně „PROČ“. Spolupráce výše zmíněných složek je v daný moment klíčová pro úspěšné odhalení pachatele.

Key words

Příspěvek popisuje postup při určování akcelerantu použitého při založení požáru; poukazuje tím na zajímavé využití analytické chemie, konkrétně vybraných instrumentálních metod; popisuje vybrané současné možnosti detekce, zmiňuje jejich výhody a nevýhody, a zejména se zaměřuje na meze detekce a schopnosti rozlišení použitého akcelerantu ve složité matrici, jakou jsou zbytky po hoření organických materiálů.

Accelarant, ignitable fluids , GC/MS, ppbRAE 3000, accelerant detection canines, sampling containers.

Použitá instrumentace

Seznam zkratek:

GCxGC TOFMS Pegasus 4D ortogonální komprehenzivní systém

Akcelerant

Látka urychlující chemickou reakci hoření

BA

Automobilový benzín

BA 50 %

Automobilový benzín odpařený na 50 % své původní hmotnosti

GC x GC TOF MS Dvoudimenzionální plynový chromatograf s hmotnostním spektrometrem využívající průletový hmotnostní analyzátor GC/MS

Plynový chromatograf ve spojení s hmotnostním detektorem

HZS ČR

Hasičský záchranný sbor České republiky

MONA

Motorová nafta

MONA 50 %

Motorová nafta odpařená na 50 % své původní hmotnosti

PČR

Policie České republiky

ppb

Parts per billion (1 ppm = 1000 ppb)

ppm

Parts per million (1 % = 10 000 ppm)

S/N

Signál/šum

SPME

Mikroextrakce tuhou fází

TIC

Celkový iontový proud

Tento přístroj (obr. 1) včetně vyhodnocovacího a ovládacího softwaru ChromaTof byl dodaný firmou LECO (St. Joseph, Michigan, USA) a je vybaven plynovým chromatografem Agilent 7890A (Santa Clara, California, USA). Měřící princip zařízení je separace vzorku na dvou kolonách (primární HP-5 - Agilent, BPX50 - SGE) s odlišnými separačními vlastnostmi, doplněném rychlým hmotnostním detektorem založeným na principu přesného měření průletu emitovaných iontů cca 1 m dlouhou průletovou trubicí s reflektronem [1, 2, 3, 4].

Obr. 1 Sestava přístrojů GC x GC TOFMS Pegasus 4D

Úvod

Mobilní analyzátor ppbRAE 3000 - fotoionizační detektor

Vyšetřování příčin požárů patří u Hasičského záchranného sboru České republiky (HZS ČR) již dlouhá léta ke standardní

Mobilní analyzátor ppbRAE 3000 (obr. 2) je unikátní fotoionizační detektor třetí generace určený k monitorování


313


těkavých organických látek. Přístroj má rozšířený měřící rozsah senzoru od 1 ppb do 10000 ppm [5, 6].

Obr. 2 Analyzátor ppbRAE 3000 [6] Fotoionizační detektor pracuje na principu měření elektrického náboje vzniklého při ionizaci měřeného plynu. U většiny plynů lze určit tzv. specifický ionizační potenciál, který má jednotku eV. Měřený plyn je ionizován ultrafialovou lampou, což se projeví vznikem elektrického náboje. Ionizace plynu je však podmíněna tím, že ionizační potenciál plynu bude menší než hodnota potenciálu (eV) použité UV lampy. Vlastní senzor detekuje vzniklý náboj ionizovaného plynu a ten je převeden na elektrický proud. Proud je zesílen a převeden na koncentraci v jednotkách ppm nebo ppb [5, 6]. Zpracování vzorků k analýze GC/MS Zpracování vzorku k analýze proběhlo pomocí SPME. SPME (Solid phase microextraction) - mikroextrakce tuhou fází je izolační metoda, při níž dochází ke sjednocení procesu vzorkování a extrakce. Principem této metody je sorpce složky vzorku na stacionární fázi pokrývající křemenné vlákno, které se nachází uvnitř kovové jehly. Vlákno o délce 1 cm pokryté polymerem je nejdůležitější součástí zařízení. Jehla slouží k ochraně vlákna před mechanickým poškozením a k propíchnutí septa ve víčku nádobky, ve které se nachází vzorek. Jehla s vláknem se zasune do vzorku, vlákno se z jehly při procesu vzorkování vysune a po dosažení sorpční rovnováhy se zase zasune zpět do jehly. Celá jehla se z nádobky vytáhne a napíchne do nástřikového prostoru plynového chromatografu a vlákno se opět vysune. K výhodám této metody patří rychlost stanovení, citlivost a také vysoká přesnost [7]. Postup zpracování je poté následující: Plechovka se vzorkem je vložena do laboratorní sušárny, kde je po dobu 30 min předehřívána při teplotě 60 °C. Extrakce analytů ze vzorku po předehřevu plechovky probíhá v několika krocích. Nejprve je proražena plechovka pomocí šídla. Tím je vytvořen dostatečný otvor pro zasunutí SPME vlákna (Carboxen-Polydimethylsiloxan, označující barva světle modrá, tloušťka vrstvy 85 μm) umístěného v držáku a na jehlu, která kryje vlákno je nasazeno septum, aby byla zajištěna těsnost plechovky. Dále je vlákno vysunuto v prostoru nad vzorkem po dobu adsorpce (20 min), stále při teplotě 60 °C. Po uplynutí doby adsorpce je vlákno opět zasunuto do držáku vlákna, který je následně vyjmut ze vzorkovací nádobky. Poté je SPME vlákno zavedeno do nástřikového portu chromatografu a vysunuto z držáku vlákna. SPME vlákno je zde vystaveno teplotě 260 °C po dobu analýzy. Za těchto podmínek dochází k desorpci analytu z SPME vlákna. Zároveň dochází k vyčištění SPME vlákna, které je po tomto kroku opět připraveno k další extrakci analytu ze vzorku. Vybrané akceleranty, vlastnosti a úprava Akceleranty požáru jsou látky, které urychlují chemickou reakci hoření. V nejhojnější míře jsou pro žhářství používány akceleranty na bázi hořlavých kapalin. K experimentům vybrané hořlavé kapaliny, jejich vlastnosti a úprava pro pokusy jsou uvedeny níže. Automobilový benzín Automobilový benzín (dále BA) je běžně dostupný akcelerant. Zakoupit se dá na každé čerpací stanici v ČR. Je relativně levný, dá se pořídit bez větších problémů a zcela nepozorovaně (ztracen v davu). Ze vzorku BA byl pomocí mikrostříkačky nakápnut 314

1 μl na úlomek keramické dlaždice. Ihned poté byla keramická dlaždice uzavřena do plechovky o objemu cca 1000 ml. Byla provedena SPME extrakce a následně GC/MS. Vzorek BA byl poté upraven odpařením na vzduchu za laboratorní teploty (t = 16,7 °C, p = 97,8 kPa, Φ = 20 %) na 50 % jeho původní hmotnosti, aby se lépe simulovala jeho změna, která s akcelerantem proběhne na místě požáru. S takto upraveným BA byly prováděny veškeré následující pokusy, vzorek bude nadále označován jako BA 50 %. Byla provedena GC/MS a analýza a porovnány výsledky původního vzorku a vzorku odpařeného. Největší změny, jak se také dalo předpokládat, byly zaznamenány v oblasti méně těkavých složek BA, které se zkoncentrovaly, ale zásadnější rozdíly nenastaly. Na základě těchto analýz a zároveň s ohledem na zkušenosti autora (z hlediska látek vyskytujících se na požářišti) byly vybrány složky zastoupené v BA a BA 50 %, které budou následně hledány v připravených vzorcích a budou sloužit jako potvrzení přítomnosti BA. Složky, které byly vybrané jako charakteristické pro BA, jsou složeny z benzenového jádra s různým počtem navázaných methylových skupin případně ethylových či propylových v různých pozicích. Na základě analýzy není možné přesně určit polohu a tedy název složky. Budou označeny jako 3alkylbenzeny (3AB) a 4alkylbenzeny (4AB), charakterizovány budou retenčním časem. Hodnocená m/z pro stanovení plochy píku jednotlivých složek byla m/z 105. Motorová nafta Motorová nafta (dále MONA) již není zcela běžně používaným akcelerantem, především s ohledem na její vyšší teplotu vzplanutí. Je ovšem stejně jako BA velice snadno k dostání a jedná se o běžnou hořlavou kapalinu používanou širokou veřejností. Postup zpracování MONA byl stejný jako v případě BA (viz výše), pouze jeho odpaření na 50 % hmotnost neprobíhalo za laboratorní teploty, ale na topné desce při teplotě 250 °C pro urychlení odpaření (do kádinky bylo nalito cca 100 ml MONA, zváženo na vahách a odpařeno na hodnotu poloviny původní váhy; teplota byla vyšší než teplota vznícení, avšak docházelo ke značnému odvodu tepla do okolí, takže nehrozilo vznícení MONA). MONA poté změnila svou původní barvu, pravděpodobně došlo k rozkladu některých složek, stejný efekt ovšem může nastat i u požáru. Charakteristické složky vybrané pro MONA jsou n-alkany (C12 - C20) a pristan a phytan. Toluen Toluen byl vybrán jako zástupce rozpouštědel, opět se jedná o látku, která je naprosto běžně k dostání. Pro pokusy byl použit laboratorní toluen od firmy Penta v čistotě p. a. Toluen není látka, která by se dala chemickou analýzou odebraného vzorku z požářiště jednoznačně prokázat jako použitý akcelerant. Problém toluenu je především ve skutečnosti, že je to běžná zplodina hoření prakticky všech materiálů a v případě požáru je ho v odebraném vzorku vždy přítomno značné množství. Hledanou složkou v případě toluenu jako akcelerantu se stal pouze samotný toluen. Příprava vzorků Tato část práce byla jedna z nejobtížněji proveditelných. Bylo potřeba vymyslet přípravu vzorku takovým způsobem, aby jednotlivé vzorky měly velice nízké koncentrace, avšak bez ředění a zároveň, aby příprava vzorku byla opakovatelná. I 1μl vzorku nakápnutý na keramickou dlaždici a vložený do plechovky je značné množství. Bylo potřeba se dostat ještě na nižší úroveň koncentrace. Ani nakápnutí 0,1 μl vzorku problém nevyřešilo, bylo potřeba koncentraci ještě snížit. Přes řadu slepých cest, jak toho dosáhnout, bylo konečné řešení nalezeno a bude popsáno v následujících řádcích. Příprava vzorků byla obtížná především z hlediska opakovatelnosti přípravy vzorku. Největší koncentraci, která byla použita při pokusech, bylo nakápnutí 1 μl akcelerantu pomocí mikrostříkačky zn. SGE na keramickou dlaždici a poté Ostrava 4. - 5. září 2013


její uzavření do plechovky o objemu cca 1000 ml. Měření bylo provedeno pro všechny tři akceleranty. Opakovatelnost tohoto postupu se neověřovala, 1 μl je relativně dostatečné množství pro dostatečnou opakovatelnost přípravy. Potvrzení opakovatelnosti se provedlo, až pro nakápnutí 0,1 μl, pomocí mikrostříkačky o celkovém objemu 1 μl zn. Hamilton. Postup nakapávání u obou objemů byl následující: 1. 10 x propláchnout stříkačku v celém objemu určeným akcelerantem, obsah již nevracet zpět do nádobky, 2. několikrát nasát celý objem stříkačky, zbavit se bublinek vzduchu, 3. nasát objem stříkačky a vytlačit na požadovanou hodnotu, 4. požadovaný objem natáhnout zpět do stříkačky (se vzduchem) a buničinou otřít jehlu, 5. poté ve svislé poloze vytlačit objem stříkačky na dlaždici, s tím, že se jehla musí dotýkat povrchu dlaždice, aby se narušilo povrchové napětí kapaliny a došlo skutečně k přenosu na keramickou dlaždici. Poslední koncentrační mez byla připravena pomocí laboratorní topné desky. Na keramickou dlaždici byl nastříknut 1 μl akcelerantu. Tato dlaždice byla dána na topnou laboratorní desku, která byla nastavena na teplotu 370 °C. Na desce byla keramická dlaždice s nakápnutým vzorkem ponechána v případě BA a MONA po dobu 10 minut a v případě toluenu 1 minutu. Takto připravený vzorek byl poté dán do plechovky, uzavřen a podroben analýze. Stejným postupem byly připraveny i vzorky, které byly použity na pokusy pro psa. Příprava vzorků probíhala v laboratoři č. 315 v Technickém ústavu PO v zapnuté digestoři v rámci několika dnů při okolních podmínkách t = (15,6 - 20,5) °C, p = (97,4 - 100,3) kPa, Φ = (14 - 32) %. Opakovatelnost přípravy vzorků Opakovatelnost přípravy vzorku byla ověřena pro BA 50 % pro nakápnuté objemy 0,1 μl a poté pro přípravu vzorku na laboratorní topné desce (1 μl, 370 °C, 10 minut). Vzhledem ke složitosti přípravy vzorku a jeho přípravě k následné analýze, nehledě na opakovatelnost jednoho typu vzorku v rámci plynové chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií, jsou výsledky opakovatelnosti přípravy vzorku velmi dobré. V případě nakápnutí 0,1 μl vzorku je opakovatelnost přípravy (včetně úpravy pro analýzu a samotné analýzy) do 10 % rozdílu jednotlivých ploch píků, což považuji za velmi dobrý výsledek. O něco horší výsledek přináší odpařování na topné desce, opakovatelnost do 30 %. Je důležité si uvědomit, že řádově se ale pohybuje stále ve shodných mezích a tudíž i tuto hodnotu považuji za více než přijatelnou.

Obr. 3 Chromatogram analýzy toluenu 1 μl, 0,1 μl, 1 μl 370 °C 1 min při zobrazení m/z 91 Výsledky analýz BA 50 % o různých koncentracích, viz tab. 2 a obr. 4 a 5. V případě analýzy vzorku BA 50 % 1 μl 370 °C po dobu 10 minut byly intenzity odezvy jednotlivých složek na řádově jiné úrovni oproti vzorku BA 50 % 1 μl a 0,1 μl, proto je výsledný chromatogram znázorněn na samostatném obrázku. Tab. 2 Hodnoty ploch píků BA 50 % v rámci vzorků o různých koncentracích Název složky

R. č. [s]

Kvantifikováno při m/z

1 μl plocha píku [x106]

0,1 μl plocha píku [x106]

1 μl 370 °C 10 min plocha píku [x106]

3AB

836

105

280.56

188.71

1.93

3AB

838

105

224.46

155.53

1.57

3AB

847

105

128.14

55.57

0.81

3AB

868

105

117.21

55.83

0.80

3AB

892

105

482.99

337.82

3.61

3AB

939

105

172.79

86.41

0.71

4AB

980

105

196.86

134.50

0.43

4AB

986

105

165.07

120.51

0.20

4AB

1004

105

72.25

41.55

0.17

Výsledky GC/MS analýz Výsledky analýz toluenu o různých koncentracích, viz tab. 1 a obr. 3. Tab. 1 Hodnoty ploch píku toluenu v rámci vzorků o různých koncentracích Název složky

R. č. [s]





toluen

502

91

203.26

126.70

2.31


Obr. 4 Chromatogram analýzy BA 50 % 1 μl a 0,1 μl při zobrazení m/z 105

315


Obr. 5 Chromatogram analýzy BA 50 % 1 μl 370 °C po dobu 10 minut při zobrazení m/z 105 Výsledky analýz MONA 50 % o různých koncentracích, viz tab. 3 a obr. 6 a 7 V případě analýzy vzorku MONA 50 % 1 μl 370 °C po dobu 10 minut, byly intenzity odezvy jednotlivých složek na řádově jiné úrovni oproti vzorku MONA 50 % 1 μl a 0,1 μl, proto je výsledný chromatogram znázorněn na samostatném obrázku. Tab. 3 Hodnoty ploch píků MONA 50 % v rámci vzorků o různých koncentracích Název složky

R. č. [s]





C12H26

1168

57

63.45

20.86

1.78

C13H28

1271

57

1574.85

552.10

2.34

C14H30

1361

57

4498.34

2936.94

4.19

C15H32

1440

57

4530.95

3617.50

4.66

C16H34

1511

57

3133.24

2659.45

5.53

C17H36

1577

57

1629.51

1356.34

8.15

Pristan

1581

57

1204.97

996.48

5.10

C18H38

1639

57

549.86

422.21

9.20

Phytan

1646

57

322.31

302.20

7.94

C19H40

1698

57

139.69

85.49

6.74

C20H42

1755

57

42.02

18.19

4.28

Obr. 6 Chromatogram analýzy MONA 50 % 1 μl a 0,1 μl při zobrazení m/z 57

Obr.7 Chromatogram analýzy MONA50% 1 μl 370 °C po dobu 10 minut při zobrazení m/z 57 2D GC/MS analýza Hlavní výhodou analýzy ve 2D je především snížení hranice šumu. To přináší možnost stanovit nižší koncentrace látek něž v 1D analýze. Pro zajímavost je níže zobrazena tab. 4, ve které je uveden poměr signál k šumu při analýze 2D pro vzorek BA 50 % o množství 1 μl, který byl odpařen na keramické dlaždici po dobu 10 minut při 370 °C, ve srovnání s 1D analýzou totožného vzorku. Na obr. 8 je vyobrazen 2D chromatogram. Tab. 4 Porovnání S/N 1D a 2D analýzy BA 50 % 1 μl 370 °C 10 min Název složky


1 μl 370 °C 10 min S/N 1D

1 μl 370 °C 10 min S/N 2D

3AB

105

2104

5800

3AB

105

1337

2651

3AB

105

876

1874

3AB

105

794

2675

3AB

105

3384

12265

3AB

105

741

3485

4AB

105

417

3206

4AB

105

184

384

4AB

105

184

881

Obr. 8 2D chromatogram vzorku BA 50 % 370 °C 10 min při zobrazení m/z 105 Z výše uvedených výsledků je patrné, že meze detekce se skutečně použitím 2D analýzy sníží a to několikanásobně. Pokusy určování akcelerantu psem specialistou Pro pokusy určení akcelerantu za pomoci psa byly připraveny vzorky všech tří výše zmíněných akcelerantů o třech různých

316



koncentracích. Tyto plechovky se vzorky byly poté převezeny na pracoviště kynologické služby PČR, kde byly následně provedeny pokusy. Byl využit pes jménem Xixi, což je fena německého ovčáka. Do stojanu bylo vloženo 5 plechovek bez jakéhokoliv kontaktu s akcelerantem a vždy jedna v této řadě byla připravena s akcelerantem. Plechovky byly otevřeny a pes poté řadu prošel a plechovku označil či nikoliv. Výsledky jednotlivých pokusů jsou zobrazeny v následujících tab. 5, 6 a 7, kde jsou uvedeny jednotlivé koncentrace v plechovkách a reakce psa. Odpověď ano znamená jednoznačné určení akcelerantu. Odpověď ne pes si plechovek vůbec nevšímal. Plechovky byly po zkouškách uzavřeny a odvezeny nazpět do laboratoře pro ověřovací analýzu na přítomnost akcelerantů. V laboratoři byly ve všech případech identifikovány stopy akcelerantu. Tab. 5 Reakce psa specialisty na plechovky, které obsahovaly toluen Název složky

1 μl reakce

0,1 μl reakce

1 μl 370 °C 1 min reakce

toluen

ANO

ANO

NE

Tab. 6 Reakce psa specialisty na plechovky, které obsahovaly BA 50 % Název složky

1 μl reakce

0,1 μl reakce


BA 50 %

ANO

ANO

NE

Tab. 7 Reakce psa specialisty na plechovky, které obsahovaly MONA 50 % Název složky

1 μl reakce

0,1 μl reakce


MONA 50 %

NE

NE

NE

Práce psa v identifikaci vzorků byla na profesionální úrovni a vzhledem k výše uvedeným zjištěním také s velice dobrými výsledky. Kromě MONA 50 % byly nalezeny „meze detekce“ psa pro jednotlivé druhy akcelerantů. Je ovšem důležité připomenout, že pes je určitým způsobem vycvičen a zároveň je jedinečnou osobností, proto např. opakování jiným psem by mohlo mít mírně odlišné výsledky. Po konzultaci s psovodem byla zjištěna příčina neidentifikace MONA 50 %. Vzhledem k odpaření těkavějších složek MONA pes pravděpodobně vzorek považoval za nějaký olej. Psovodi se snaží, aby psi oleje neidentifikovali kvůli jejich častému výskytu na místě požáru. Protože jsou oleje obtížně použitelné jako akcelerant, není jejich vyhledávání psem žádoucí. Analýza pomocí ppbRAE 3000 Měření pomocí analyzátoru ppbRAE 3000 probíhalo vždy po vyndání vzorku ze sušárny (příprava vzorku pro analýzu GC/ MS). Plechovka byla otevřena a vzniklým otvorem byla dovnitř vsunuta hubice analyzátoru, viz obr. 9. Nebylo možno vzorkovat pomocí otvoru vytvořeného pro zasunutí SPME vlákna. Přístroj má v sobě čerpadlo a to by automaticky přestalo fungovat vzhledem k podtlaku, který by se vytvořil v plechovce. Měření tedy probíhalo způsobem pospaným výše. U třech samostatně připravených vzorků byla stanovena opakovatelnost a vzhledem k velmi dobrému výsledku opakovatelnosti, se dá předpokládat, že měření prováděné stále stejným způsobem je korektní.

Obr. 9 Měření pomocí přístroje ppbRAE 3000 Analyzátor ppbRAE 3000 byl pro měření opatřen filtrem proti vlhkosti a pevným částicím. V následujících tab. 8, 9 a 10 jsou uvedeny naměřené hodnoty pro různé koncentrace jednotlivých akcelerantů. V tab. 11 je doložena také opakovatelnost měření pomocí přístroje ppbRAE 3000. Tab. 8 Koncentrace toluenu naměřené pomocí analyzátoru ppbRAE 3000 Název složky

1 μl koncentrace

0,1 μl koncentrace

1 μl 370 °C 1 min koncentrace

toluen

135 ppm

7,23 ppm

0,05 ppm

Tab. 9 Koncentrace BA 50 % naměřené pomocí analyzátoru ppbRAE 3000 Název složky

1 μl koncentrace

0,1 μl koncentrace


BA 50 %

142 ppm

15,46 ppm

0,07 ppm

Tab. 10 Koncentrace MONA 50 % naměřené pomocí analyzátoru ppbRAE 3000 Název složky

1 μl koncentrace

0,1 μl koncentrace


MONA 50 %

24,9 ppm

0,513 ppm

0,051 ppm

Tab. 11 Opakovatelnost měření BA 50 % 1 μl 370 °C 10 minut ppbRAE 3000 Název složky

1 μl 370 °C 10 min koncentrace měření 1



σ

υx [%]

BA 50 %

71 ppb

69 ppb

82 ppb

5,72

7,72

Vysvětlivky: σ směrodatná odchylka vypočtena podle vzorce:

 υx [%]

 ( x  x)

variační koeficient  x 

2

n

 x

Bohužel, jak se v průběhu měření ukázalo, značnou nevýhodou přístroje je, že není separační. Toto se projevilo při proměřování všech vzorků, které byly připraveny v rámci přípravy vzorků. Při přípravě vzorků byly některé z postupů příprav slepou uličkou. Např. při pokusu zahřívat celou plechovku na 380 °C (ne pouze dlaždici) došlo k uvolnění těkavých látek (z plechovky) a tím ke Ostrava 4. - 5. září 2013

317


kontaminaci vzorku. Právě při měření těchto vzorků bylo zjištěno, že není možnost zjistit, zda je ve vzorku zrovna to, co chceme měřit, či nějaká jiná organická těkavá látka. Tato látka, která kontaminuje zmíněný vzorek, poté značně posune naměřené koncentrace. Poté není možné určit, zda se jedná o hodnotu matrice, či zda je v daném vzorku přítomný akcelerant. Po těchto prvotních zjištěních, bylo usouzeno, že přístroj nebude použit k dalším pokusům, nicméně v předcházejících tabulkách jsou naměřené hodnoty čistých látek (jejich čistota byla potvrzena GC/MS analýzou). Je nutné říci, že přístroj v případě, že se jedná o čistou látku, nebo směs látek, které měříme jako celek, funguje naprosto bezchybně. Jeho hlavními přednostmi jsou měřící rozsah a rychlost měření, ale i opakovatelnost měření. Diskuze výsledků Porovnání jednotlivých metod k hledání a určování akcelerantů přineslo zajímavé výsledky především v porovnání psa a GC/MS. „Vítězem“ v tomto duelu byla právě instrumentální technika GC/ MS, která je navíc schopna poskytnou další možnosti zlepšení analýzy v podobě 2D analýzy. Je ovšem nutno dodat, že nahrazení psa jakýmkoliv přístrojem je téměř nereálné. Především s ohledem na velké plochy, které je pes schopen během krátké doby prohledat a i s ohledem na nízké meze akcelerantu, které je schopen zachytit. Samozřejmě tento výsledek je ovlivněn také způsobem výcviku psa. Nepochybuji, že pokud by pes byl připravován výcvikem pro psy, kteří provádějí metodu pachové identifikace, byl by pes jednoznačným vítězem. Ovšem za cenu úmyslného poškozování jeho zdraví, což je naprosto nepřijatelné. Výsledek ppbRAE 3000 se dal z velké míry očekávat, je to bohužel přístroj neselektivní a už to samo o sobě představuje značný problém. Nebránil bych se ovšem dalším pokusům přímo na požářištích, kde by tento přístroj mohl být využíván na zmapování prostředí a poté na bližší ohledání kriminalistického ohniska. Dlouhodobé mapování použití by poté přineslo dostatek měření a údajů, které by se daly statisticky zpracovat a na základě kterých by se dalo uvažovat, zda by přístroj přeci jenom nenabízel možnosti využití na požářišti pro určování míst, kde byly použity hořlavé kapaliny. Ovšem muselo by stejně následovat potvrzení přítomnosti akcelerantu na GC/MS, stejně jako v případě použití služebního psa. Problematika odběrových nádob Při řešení této práce se vyskytly určité náznaky, že odběrové nádoby, které se v současné době používají při odběru vzorků na požářišti, nejsou zcela vhodné k těmto účelům. Samozřejmě byly provedeny analýzy, ke kterým byla použita „čistá“ odběrová nádoba bez jakéhokoliv kontaktu s akcelerantem. Výsledky těchto analýz poté přinesly jisté nepříjemné překvapení a to, že složky charakteristické pro jednotlivé akceleranty jsou v těchto nádobách přítomny. Tyto složky byly nalezeny v minimálních množstvích. Další problém spočíval ve skutečnosti, že koncentrace složek v čase v uzavřené vzorkovnici mírně stoupala. Autor práce si výsledky analýz, které jsou uvedeny níže, vysvětluje: V případě odběrové plechovky je pravděpodobným zdrojem složek prostředí, ve kterém jsou vyráběny (lisovací stroje, střihací aj.), kde se jistě používá nějakých maziv na bázi ropných produktů. V případě odběrové sklenice je zdroj složek přisuzován gumovému těsnění v plechovém víčku sklenice. Plechovka Byla provedena analýza vnitřního prostředí „čisté“ plechovky bez akcelerantu v plechovce ihned po uzavření. Zároveň byla provedena analýza té samé plechovky, která byla po prvotní analýze opětovně uzavřena (otvor překryt teflonovou páskou a přelepen průhlednou izolepou) a ponechána po dobu 187 hodin v laboratoři. Poté byla provedena analýza stejným postupem jako v případě první analýzy. V následujících tab. 12, 13 a 14 jsou uvedeny hodnoty ploch píku pro jednotlivé složky v čase 0 a čase 187 hodin. 318

Tab. 12 Plochy píku toluenu v plechovce v jednotlivých analýzách v čase PLECHOVKA Analyt

Retenční čas [s]


Plocha píku analýza t = 0 hod [x107]


toluen

502

91

1.17

7.58

Tab. 13 Plochy píků BA v plechovce v jednotlivých analýzách v čase PLECHOVKA Analyt

Retenční čas [s]




3AB

836

105

19.95

39.06

3AB

838

105

17,83

37.87

3AB

847

105

22.35

49.52

3AB

868

105

12.33

21.58

3AB

892

105

38.04

127.40

3AB

939

105

8.95

24.52

4AB

980

105

3.73

9.35

4AB

986

105

Nestanoveno

3.02

4AB

1004

105

2.62

13.54

Tab. 14 Plochy píků MONA v plechovce v jednotlivých analýzách v čase PLECHOVKA Analyt

Retenční čas [s]




C12H26

1168

57

5.31

11.78

C13H28

1271

57

3.28

11.17

C14H30

1361

57

4.09

11.33

C15H32

1440

57

2.53

4.63

C16H34

1511

57

1.67

4.83

C17H36

1577

57

1.85

7.56

Pristan

1581

57

1.61

8.34

C18H38

1639

57

0.90

4.59

Phytan

1646

57

1.68

6.51

C19H40

1698

57

Nestanoven

1.23

C20H42

1755

57

Nestanoven

0.81

Sklenice Byla provedena analýza vnitřního prostředí „čisté“ sklenice bez akcelerantu o objemu cca 600 ml ihned po uzavření sklenice. Zároveň byla provedena analýza té samé sklenice, která byla po prvotní analýze opětovně uzavřena (otvor překryt teflonovou páskou a přelepen průhlednou izolepou) a ponechána po dobu 187 hodin v laboratoři. Poté byla provedena analýza stejným postupem jako v případě první analýzy. V následujících tab. 15, 16 a 17 jsou uvedeny hodnoty ploch píku pro jednotlivé složky v čase 0 a čase 187 hodin. Tab. 15 Plochy píku toluenu v jednotlivých analýzách SKLENICE Analyt

Retenční čas [s]




toluen

502

91

2.96

229.54



Tab. 16 Plochy píků BA v jednotlivých analýzách SKLENICE Analyt

Retenční čas [s]




3AB

836

105

16.09

35.29

3AB

838

105

13.90

33.66

3AB

847

105

11.68

25.73

3AB

868

105

5.07

7.06

3AB

892

105

11.92

55.34

3AB

939

105

16.42

25.58

4AB

980

105

1.43

3.86

4AB

986

105

Nestanoveno

Nestanoveno

4AB

1004

105

5.94

11.62

Tab. 17 Plochy píků MONA v jednotlivých analýzách SKLENICE Analyt

Retenční čas [s]




C12H26

1168

57

58.72

68.45

C13H28

1271

57

18.66

27.91

C14H30

1361

57

29.60

44.16

C15H32

1440

57

15.54

21.80

C16H34

1511

57

6.85

10.10

C17H36

1577

57

1.91

3.45

Pristan

1581

57

1.67

4.44

C18H38

1639

57

Nestanoveno

0.86

Phytan

1646

57

Nestanoveno

1.00

C19H40

1698

57

Nestanoveno

Nestanoveno

C20H42

1755

57

Nestanoveno

Nestanoveno

Analýza nádobky o objemu 10 ml Pro ověření správnosti výše uvedené myšlenky byla provedena analýza uzavřené krimpovací 10 ml nádobky, kdy např. pro pík toluenu byla hodnota plochy píku v obou případech téměř stejná jak při počáteční analýze tak při opakované analýze po 187 hodinách a to cca 2,83x106. Tato hodnota by se tedy dala brát jako hodnota pozadí laboratoře. V případě odběrových nádob jak plechovky, tak sklenice byla tato hodnota výrazně vyšší. V případě zbytků BA nebyly nalezeny žádné odpovídající složky. Stejně tak pro MONA. Ideální vzorkovnice Ideální vzorkovnicí by mohla být plechovka potažená na vnitřní straně teflonem (takové plechovky byly dovezeny původně jako vzorkovnice z USA společně s prvním psem na vyhledávání akcelerantů). Dále by byla vhodná skleněná vzorkovnice se širokým hrdlem, která by měla pod víkem septum, které by se dalo zároveň využít pro analýzu pomocí SPME. V nejbližší době by bylo vhodné vyhodnotit nabídku na trhu, případně provést nákup vhodných vzorkovacích nádob a udělat potřebné pokusy. Závěr Porovnání jednotlivých metod k hledání a určování akcelerantů přineslo zajímavé výsledky především v porovnání psa a GC/MS. „Vítězem“ v tomto duelu byla právě instrumentální technika GC/ MS, která je navíc schopna poskytnou další možnosti zlepšení analýzy v podobě 2D analýzy. Je ovšem nutno dodat, že nahrazení psa jakýmkoliv přístrojem je téměř nereálné. Především s ohledem na velké plochy, které je pes schopen během krátké doby prohledat a i s ohledem na nízké meze akcelerantu, které je schopen zachytit. Ostrava 4. - 5. září 2013

Samozřejmě tento výsledek je ovlivněn také způsobem výcviku psa. Nepochybuji, že pokud by pes byl připravován výcvikem pro psy, kteří provádějí metodu pachové identifikace, byl by pes jednoznačným vítězem, viz níže. Ovšem za cenu úmyslného poškozování jeho zdraví, což je naprosto nepřijatelné. Výsledek ppbRAE 3000 se dal z velké míry očekávat, je to bohužel přístroj neselektivní a už to samo o sobě představuje značný problém. Nebránil bych se ovšem dalším pokusům přímo na požářištích, kde by tento přístroj mohl být využíván na zmapování prostředí a poté na bližší ohledání kriminalistického ohniska. Dlouhodobé mapování použití by poté přineslo dostatek měření a údajů, které by se daly statisticky zpracovat a na základě kterých by se dalo uvažovat, zda by přístroj přeci jenom nenabízel možnosti využití na požářišti pro určování míst, kde byly použity hořlavé kapaliny. Ovšem muselo by stejně následovat potvrzení přítomnosti akcelerantu na GC/MS, stejně jako v případě použití služebního psa. Určení akcelerantu na požářišti psem není v soudním systému ČR brán jako relevantní důkaz. Pro pochopení výsledků měření je nutné říci, že výcvik psů určených pro práci na požářišti je vedený tak, že pes není učen, aby „čichal“ na sto procent. Tím se také do značné míry zvyšují jeho meze detekce. Na požářištích se nachází značné množství toxikologicky závadných látek a psí organismus by byl zbytečně vystaven značnému škodlivému vlivu těchto látek. Jak je patrné u psů, kteří jsou vycvičeni na metodu pachové identifikace, je služební pes schopen ztotožnit pach i z pouhé části lidského vlasu a to, jak se domnívám, není stále možné ani tou nejlepší instrumentální technikou. Při možnostech, které přinášejí dnešní instrumentální metody potažmo novější a lepší přístroje (snižující se meze detekce), je potřeba věnovat zvýšenou pozornost postupu vzorkování, přepravě vzorků a udržování jednotlivých nástrojů k tomu určených a především odběrových nádob v „naprosté“ čistotě a zaměřit se na jejich volbu, ne každá nádoba je vhodná. Je také důležité udržovat v čistotě veškerou instrumentaci v rámci laboratoře včetně SPME vláken a jejich nosičů a samozřejmě celý analytický systém. Zvláště u látek jakými jsou akceleranty (ropné produkty), kterých je v dnešní době kolem nás stále více a jsou součástí každodenního použití. Uložení vzorků v dopravních prostředcích jako je výjezdové vozidlo hasičského záchranného sboru, ve kterém se převáží např. elektrocentrála (náhradní palivo do el. centrály), dále kontaminované nástroje a zásahové oblečení samotných hasičů, je úkol nadmíru složitý a zaslouží si věnování značné pozornosti. Odběr vzorku vždy bude tou klíčovou operací v rámci celého analytického postupu. Při řešení této práce se vyskytly určité náznaky, že odběrové nádoby, které se v současné době používají při odběru vzorků na požářišti, nejsou zcela vhodné k těmto účelům. Tento problém nebyl náplní řešení této práce, avšak vzhledem k jejímu charakteru a zaměření bylo nutné tuto problematiku zařadit. Samozřejmě byly provedeny analýzy, ke kterým byla použita „čistá“ odběrová nádoba a do níž byla vložena keramická dlaždice bez jakéhokoliv kontaktu s akcelerantem. Výsledky těchto analýz poté přinesly jisté nepříjemné překvapení a to, že složky charakteristické pro jednotlivé akceleranty jsou v těchto nádobách přítomny. Tyto složky byly nalezeny v minimálních množstvích. Další problém spočíval ve skutečnosti, že koncentrace složek v čase v uzavřené vzorkovnici mírně stoupala. V případě odběrové plechovky předpokládá autor, že zdrojem složek je prostředí, ve kterém jsou vyráběny (lisovací stroje, střihací aj.), kde se jistě používá nějakých maziv na bázi ropných produktů. V případě odběrové sklenice zdroj složek přisuzuje gumovému těsnění v plechovém víčku sklenice. Tento problém by jednoznačně řešila změna vzorkovacích nádob. Např. plechovka potažená na vnitřní straně teflonem (takové plechovky byly dovezeny původně jako vzorkovnice z USA, společně s prvním psem na vyhledávání akcelerantů). Dále by byla vhodná skleněná vzorkovnice se širokým hrdlem, která by měla 319


pod víkem septum, které by se dalo zároveň využít pro analýzu pomocí SPME. Nebylo by potřeba ji opakovaně otvírat při přívozu do laboratoře a nehrozil by tak žádný únik analyzovaných látek, či případná kontaminace. V nejbližší době by bylo vhodné vyhodnotit nabídku na trhu, provést nákup vhodných vzorkovacích nádob a udělat potřebné pokusy. K hodnocení výsledků čistoty odběrových nádob musíme vzít do úvahy, že žádné prostředí není zcela prosté látek, které se staly předmětem analýzy. Obecně je důležité více se věnovat uskladnění odběrových nádob v laboratořích, případně skladech a vyloučit tak možnosti kontaminace. Problém s odběrovými nádobami nastává především ve chvíli, kdy je nutné stanovit zbytky hořlavých kapalin po delší době od požáru, případně se stává, že jsou do laboratoře k analýze zaslány stěry z rukou a to poté může být vážný problém s rozhodnutím, zda je přítomna hořlavá kapalina či nikoliv. Je důležité říci, že i když není při analýze potvrzena přítomnost hořlavé kapaliny, neznamená to, že nebyla použita. Výsledky laboratorního zkoumání slouží danému vyšetřovateli jako podklad pro vydání rozhodnutí o příčině vzniku požáru a pokud mu ostatní indicie napovídají, že požár byl založen úmyslně, závisí jenom na jeho schopnostech, zda se mu podaří prokázat, že tomu tak skutečně bylo. Je podstatné se zamyslet, zda potřebujeme stanovit tak malé množství akcelerantu ve vzorku z požářiště. Zda by nebylo vhodnější pod určitou plochu píku jednotlivých složek označit vzorek jako neprůkazný. Či zda je opravdu možné poté prokazatelně říci, že se jedná o zbytky akcelerantu. V případě toluenu je situace ještě složitější. Toluen není látka, která by se dala chemickou analýzou odebraného vzorku z požářiště prokázat jako použitý akcelerant. Problém toluenu je především ve skutečnosti, že je to běžná zplodina hoření prakticky všech materiálů a v případě požáru je ho v odebraném vzorku vždy přítomno značné množství. Je důležité, v jaké koncentraci je toluen ve vzorku přítomen vzhledem k ostatním produktům hoření.

Literatura [1] Vyskočil, M.: Meze detekce akcelerantů požáru. Pardubice, 2013. 81 s. Diplomová práce. Univerzita Pardubice. [2] Pegasus TOF Mass Spektrometer - Návod k obsluze (Leco Corp. © 2008). [3] Vyskočil, M.: Využitelnost GC-MS technik k chemické analýze organických zplodin hoření polymerních materiálů. Ostrava: VŠB - TU Ostrava, 2010. 64 s. Diplomová práce. [4] Vyskočil, M.: Vliv podmínek tepelné degradace na tvorbu zplodin hoření. Pardubice, 2011. 45 s. Bakalářská práce. Univerzita Pardubice. [5] Chromservis. Chromservis [online]. © 2013 - [cit. 2013-0421]. Dostupné z: http://chromservis.cz/item/gas-analysis-anddetection?lang=CZ. [6] Raesystems. Raesystems [online]. © 2013 - [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://www.raesystems.com/. [7] Fvhe.vfu. Fvhe.vfu [online]. © 2006 - [cit. 2013-04-21]. Dostupné z: http://fvhe.vfu.cz/adresa/sekce_ustavy/uvozp/.


26.


ALEŠ DUDÁýEK

AUTOMATICKÁ DETEKCE POŽÁRU

Automatická detekce požáru Aleš Dudáček Kniha se zabývá problematikou detekce vzniku požáru v uzavřených prostorech. Uvádí inženýrské nástroje založené na fyzikálně chemických, technických a prostorových parametrech, které představují další krok pro široké a efektivní využívání systémů pro detekci vzniku požáru. První část knihy je věnována místu Elektrické požární signalizace (EPS) v ochraně osob a majetku a popisu systémů EPS. V druhé a třetí části knihy jsou předloženy postupy umožňující výpočet reakční doby různých druhů hlásičů požáru na základě matematického modelování rozvoje požáru v uzavřeném prostoru. Nedílnou součástí problematiky včasné detekce vzniku požáru je i otázka funkční spolehlivosti systémů detekce požáru. Jsou uvedeny perspektivní možnosti využití vícekriteriálních a vícesenzorových hlásičů požáru. Nový pohled na využití systémů detekce požáru, např. pro zjišťování příčin vzniku požárů, představuje část zabývající se řešením inverzního problému detekce a lokalizace požáru v uzavřeném prostoru. Je představena možnost určení polohy a velikosti vznikajícího požáru na základě doby reakce několika hlásičů v daném prostoru. Závěrečná část knihy je věnována v ČR doposud opomíjeným autonomním (bytovým) hlásičům požáru.

ISBN 978-80-7385-060-9. Rok vydání 2008. 2. vydání

320

cena 130 Kč

Knihu lze objednat na www.spbi.cz nebo na tel.: 597 322 970 Ostrava 4. - 5. září 2013


BLEVE - firebals case studies in Poland Dr Tomasz Węsierski The Main School of Fire Service, Institute for Chemical and Ecological Rescue Ul. Słowackiego 52/54, 01-629 Warszawa, Poland [email protected] Abstract One of the most devastating events that can occur in industry is the phenomenon of BLEVE. With unfavorable developments, when there is a flammable liquefied gas may cause the phenomenon of fireball manifested by an explosion of released vapors forming a flammable mixture in the explosion limits region. Worldwide since the beginning of the forties there was about 100 documented incidents of this type which have claimed more than a 1000 causalities, approximately 10000 injuries and losses counted in trillions. In last ten years in Poland took place two big events with BLEVE and fireball. Both of them resulted in large losses and gave conclusions about the shortcomings of rescue operations act and cooperation. Key words BLEVE, fireball, industry events, LPG, case studies, rescue operation. In last ten years in Poland took place two big events with BLEVE and fireball (Jezierzyce 27th May 2004 and Bialystok 8th November 2010). In both cases catastrophes was created by human errors. The first of them in details is described in article. 1. Description of the site The area of the Jezierzyce liquefied gas storage site is 3000 m2 (Figure 1) [1]. On the explosion date the site consisted of (1) a parking lot, (2) a 200 m2 administration building, including a 15 m2 storage container, (3) a liquefied gas tank for the boiler room, (4) a gas cylinder and vehicle filling station with about 100 full and about 1000 empty 11-kg cylinders, (5) main storage facility: two three-side-mounded overground LP gas tanks, 200 m3 each, (6) an umbrella roof over the process pumping station, (7) an umbrella roof over the tanker lorry filling station, (8) railway siding, including a rail tanker unloading station: five rail tankers, empty, (9) a parking lot for lorries delivering cylinders, (10) a fire water reservoir for 216 m3 of water (filled half-way), (11) 36 new tank containers, empty. The reloading station had two gas pipelines, 2.5 and 1.5 inches in diameter. When the fire broke out, there were 6 tank lorries, 20 m3 each, at the site. The greatest threat was posed by the two overground tanks, 200 m3 each, drum-shaped, three-side-mounded. The fourth side, facing the office building, had only an umbrella roof covering gas pumps and pipeline connections with valves and a controller. Protected by an umbrella roof, a weighbridge and a gas dispenser for filling tank lorries were located on the opposite side of the tanks. Gas was fed to the dispenser using rigid piping, while tank lorries were connected using an armored rubber hose. A railway siding with a rail tank unloading station entered the site 40 meters from the tanks.


Fig. 1 Fuel storage station in Jezierzyce Słupskie (1) parking lot, (2) administration building with a 15-m2 storage container, (3) liquefied gas tank for the boiler room, (4) cylinder and vehicle filling station, (5) main storage, (6) umbrella roof over the process pumping station, (7) umbrella roof over the tanker lorry filling station, (8) railway siding with rail tankers unloading station, (9) parking lot for lorries delivering cylinders, (10) 216 m3 fire water reservoir (filled half-way), (11) 36 new gas tanks, empty 2. Description of the event a) Phase I: leakage On 27 May, 2004, 3 persons of shift two were on duty at Jezierzyce Bałtyk-Gaz site: a warehouse-keeper, a gateman/cylinder filler, and a customs officer supervising liquefied gas distribution operations. About 8.00 p.m. a 20-ton tanker lorry entered the site. Filling of the lorry started about 8.20 p.m. As shown by the weighbridge, filling of the tanker lorry ended at 9.23 p.m. The tanker lorry’s net weight after filling was 19,900 kg of propane/ butane mixture. About 9.35 p.m. (as indicated by the tachograph printout) another tanker lorry pulled into the storage station. The driver agreed with the customs officer that the lorry would be filled with propane/butane mixture on the following day. Getting back to his vehicle, the driver of the second lorry notified a cloud of gas phase spreading over the tanker lorry filling station. He couldn’t see phase one of the leakage entering the building because the tanker lorry filling station was located behind the storage tanks. It was established on the basis on witnesses’ depositions that the liquefied gas leakage started about 9.35 p.m. in result of tearing off the hose connection between the tanker lorry and the storage piping and tanks. The tearing off was caused by the tanker lorry driving off while still connected to the storage system. In result of the lorry driving away the connection box with hose connections moved about 4-6 meters. The liquefied phase leakage took place at DN80 connection and the stream was so strong that it was deflected by the wall of the filling station’s umbrella roof. The liquefied gas immediately started to boil under normal pressure and evaporated, generating the cloud of gas spreading over ground. Witnesses stated that the height of the gas mist was 1 to 1.5 meter. The released gas triggered the explosimetric system through the double threshold sensors. The first threshold (20 % DGW) triggered an audio alarm and turned on the alarm lamp. The second threshold (40 % DGW) closed pneumatically driven valves at the pipelines at the tank side and turned off the reloading devices (pump and compressor) in the gas pumping station. Proper actuation of the second system was confirmed by an expert. The warehouse keeper attempted to stop the leakage, while the driver of the lorry, shocked with the situation, stood still. An attempt to actuate the remote control button for the bottom valve located in the lorry’s connection box failed. The 321


propane/butane leakage was so intense that the evaporating gas obscured the whole station and a pool of liquid phase started to form on the ground, which, for a very long time, made it impossible to close the manual shut-off valve at the tanker lorry’s pipeline. The intensity of the leakage forced two of the four witnesses to step away from the station. About 9.50 p.m. another witness came to the site. Following his advice, at 9:55 p.m. the shocked driver managed to completely close the manual shut-off valve at the tanker lorry. Stopping the leakage was confirmed by the gateman/filler while observing the incident via CCTV. After stopping the leakage from the tanker lorry, the driver and the warehouse keeper located the end valve of the frozen gas phase hose that leaked, after the tearing off, the gas phase material. After stopping the leakage the driver, the warehouse manager and the last witness who came to the site at 9.50 p.m. visually inspected the tanker lorry and agreed that the damage considered only end couplings connecting hoses with the lorry’s connections and pipelines at the storage tanks’ side. After finishing the visual inspection all three went to the office building from the elevator side. Noteworthingly, none of the persons aware of the situation notified the State Fire Service of such a significant liquefied gas leakage. b) Phase II: ignition Ignition was noticed by the three employees on their way back, when they were near the garbage container, about 30 meters from the office building. Based on the witnesses’ depositions and experts’ analyses, the gas cloud was ignited probably by the gas-propelled boiler located in the office building’s boiler room, about 140 meters from the station. The ignition moved toward the site border, from the elevator side, and, shortly later, toward the railway siding. After a few seconds fire also appeared in the middle of the yard. Estimated ignition time was 9.58 p.m. In the first ignition phase the last of the witnesses that came to the site managed to run to the fire water pool, where he found shelter from subsequent fire consequences. The tanker lorry driver and the warehouse keeper ran to the middle of the yard, where they suffered serious thermal injuries in result of which they died two days later. In the meantime two other witnesses (gateman/filler and driver of the other tanker lorry) observed the ignition of the gas cloud from the office building side. The first call informing the fire department of the fire was made only at 10.00 p.m. Based on the fire damage, the area of the original propane/ butane vapors fire was 2,000 m2, while its volume was 10,000 m3. c) Phase III: boiling liquid expanding vapors explosion (fireball) In result of the gas ignition the fire spread also onto the tanker lorry at the station. The first to catch fire were the tires and diesel oil tanks (2 x 200 liters). The fire of the tanker lorry triggered a number of smaller and larger explosions. BLEVE took place at 10.16 p.m., i.e. after 18 minutes of the fire. Experts established that the lorry tank tore probably along the liquid phase line of the gas in the tank. The board estimated that there was about 8-10 tons of gas in the tank at the moment of the explosion. Therefore, about 10-12 tons had been discharged to the site. The small amount of gas is also confirmed by the fact that between the ignition and the BLEVE only about 18 minutes passed. The power of explosion moved the tanker lorry 15 meters from the original spot. The tanker lorry explosion damaged the whole reloading station. It also damaged flanged connections at the pipelines in result of which gas started to leak, fuelling the fire at the station. At the moment of BLEVE (fireball), first fire engines pulled into the site. Also at that time the warehouse manager, heavily burnt, reached, on his own, the office building. d) Phase IV: events after the tanker lorry explosion

fires and, additionally, cooling rail tankers present at the rail siding (beginning: 10.25 p.m.) and one tanker lorry that remained at the storage site because it could not be towed away due to its damage by the fire. Threat to the rail tankers was serious because they were intensely heated up from a close distance by the jet fire of the burning gas escaping from the gas pipelines. The fire of the leaking pipeline was not fought until gas supply was cut off because that would generate a mixture of propane, butane, and air and would cause an explosion hazard. About 11.05 p.m. the site was reached by the company’s former employee who, together with one of the fire fighters, checked the technical condition of the tanks and closed the gas phase valves in the pumps room, cutting off supply of gas to the damaged pipeline. About 11.20 p.m. personnel of gas emergency services started, using meters, taking detailed readings of gas concentration around damaged and intact pipelines and tanks in order to eliminate the risk of another gas explosion. The rescue operation at the side ended at 0.30 a.m. (on 28 May). 3. Accident analysis. Leakage The size of the leakage can be estimated using the two-phase leakage model (Champagne outflow) [2]. Following the approach, first, very approximate share of gas fraction during the leakage was calculated (Fv): Then, the average density of the two-phase mixture was

Fv 

C pl T  Tc  Hv

established (qm):

qm 

1 Fv (1  Fv )  qg ql

The final formula for the two-phase leakage speed (Q) is as follows:

Q  Cd A 2qm ( P0  Pa ) The simulation included comparative calculations for three scenarios: a) pure propane, b) pure butane, c) mixture of propane and butane at 1:1 ratio. Outflow area (A) was calculated for a DN80 connection with an 80-mm diameter. The composition of the propane and butane mixture at 1:1 ratio was used to simplify the calculations, for the leaking mixture was type B which, according to PN-C-96008 standard, could have propane in a very wide range of concentration (18 - 55 %). The proportions of specific LP gas ingredients depend on demand and supply of the fuel market and the season. As easily foreseen, the highest discharge coefficient characterized propane, while the lowest - butane. Detailed calculation data are presented in Tab. 1. Tab. 1 Share of the gas fraction in the discharge (Fv), average density (qm) and discharge coefficient of a two-phase discharge for the systems in question. Fv

qm/kg.m-3

Q/kg.s-1

Propane

0.26

7.6

11.4

Butane

0.04

67.2

4.6

Propane/butane 1:1

0.15

37.4

8.0

First, other tank lorries present at the fuel storage station were evacuated. During the evacuation heavily burnt driver of the exploded lorry was found. Fire brigades started fighting local 322



Based on the witnesses’ depositions and available materials, experts established that the leakage started at 9.35 p.m. and was stopped at 9.55 p.m. So, it lasted 20 minutes. In that time 13,680 kg of propane or 5,520 kg of butane or 9,600 kg of propane/ butane mixture at 1:1 ratio escaped from the tanker lorry. As read at the weighbridge, the net weight of the tanker lorry after filling was 19,900 kg of the mixture. Therefore, after stopping the leakage, the tank should have contained in specific scenarios: a) 6,220 kg of propane, b) 14,380 kg of butane, c) 10,300 kg of propane/butane mixture at 1:1 ratio. According to the experts preparing the event analysis for the State Fire Service, at the moment of the explosion the tank contained 8-10 tons of gas. Therefore, the analysis supports the data arrived at in this publication and it is confirmed by the fact that the tank contained a mixture of propane and butane at an approximate 1:1 ratio by weight. While making calculations using DIERS models (component of ALOHA 5.4.1.2 software) flow rate values obtained are higher and in case of pure propane is 23.8 kg.s-1 whereas for pure butane 8.87 kg.s-1. With those assumptions the tank with pure propane should be empty but in the case of butane gives us a flow of 10640 kg, which means that the tank would remain 9260 kg. In the case of an equilibrium mixture of propane and butane, assuming a simple proportionality of the rate of discharge from the mass fraction in the tank remained only 300 kg of the mixture. Thus, assuming the validity of models DIERS is clear that in the tank mixture was clearly enriched in butane. At extremely high content of butane in the summer mixture type B (about 82 %) it could can be expected that after a leak in the tank remained about 6000 kg of LPG. 4. Diameter and duration of the fireball All the research of BLEVE (fireball) yielded very many studies significantly differing in terms of the dependencies. This article presents results arrived at the basis of formulas most often quoted in literature and assuming that the diameter and duration do not depend on the type of the substance but only on its mass. Tab. 2 and 3 present calculated maximum diameters and durations of the phenomenon for the amounts of pure propane, butane, and propane/ butane mixture at 1:1 rate by weight for the fuel remained in the tank after the leakage. Tab. 2 Maximum fireball diameters (Dmax) for the considered arrangements C4H10 Investigated substances by author

Equation Dmax [m]

Calculated Dmax [m]

C3H8/C4H10 1:1 Calculated Dmax [m]

Hardee and Lee [3]

Propane

5.55M0,333

134.5

120.4

101.8

Fay and Lewis [4]

Propane

6.28M0.333

152.2

136.2

115.2

Hasegawa and Sato [5]

Pentane

5.28M0.277

74.9

68.3

59.4


Pentane

5.25M0.314

106.1

95.5

81.5

Author

C3H8 Calculated Dmax [m]

-

5.88M0.333

142.5

127.5

107.8

Lihou and Maund [8]

Butane

5.72M0.333

138.7

124.1

104.9

Lihou and Maund [8]

rocket fuel

6.20M0.320

132.7

119.3

101.5

Lihou and Maund [8]

Propene

3.51M0.333

85.1

76.1

64.4

Methane

0.325

142.8

128.1

108.8

0.327

Williamson and Mann [7]

Lihou and Maund [8]

6.36M

Moorhouse and Pritchard [9] Flammable liquid

5.33M

122.0

109.4

92.7

Lihou and Maund [8]

Propane

3.46M0.333

83.9

75.1

63.4

Flammable liquid

5.45M0.310

106.0

95.6

81.7

0.333

5.50M

133.3

119.3

100.9

Flammable liquid

6.14M0.325

137.9

123.7

105.0

Flammable liquid

0.325

145.5

130.5

110.8

0.333

140.6

125.8

106.4

Duiser [10] Marschall [11] Gayle and Bransford [12] TNO, Pietersen [2 13] CCPS, Roberts [14, 15]

Hydrocarbons

Flammable liquid

6.48M 5.80M

Based on the available photo documentation, video footage, and height of the grain elevators (30 m), the estimated maximum diameter of the fireball in Jezierzyce could be as much as about 90 meters. Bearing in mind that it was a propane/butane mixture at an approximate 1:1 ratio by weight that exploded, in this case the best approximation of the fireball diameter can be calculated on the basis of the following experiments: Hasegawa and Sato for pentane Ostrava 4. - 5. září 2013

[6], Duiser [10] and Lihou and Maund for propene and propane [8]. Interesting is the fact that this dependences should be representative for small samples. Tab. 3 Durations of fireballs (t) for the considered arrangements Investigated substances by author

Equation T [s]

Calculated t [s]

C4H10

C3H8/C4H10 1:1 Calculated T [s]

Calculated t [s]

Fay and Lewis [4]

Propane

2.53M0.167

12.5

11.8

10.9


Pentane

1.10M0.097

2.8

2.7

2.6

Pentane

0.181

6.1

5.7

5.2

0.167

5.4

5.1

4.7

0.333

10.9

9.8

8.3

0.320

8.0

Author

Hasegawa and Sato [6] Williamson and Mann [7] Lihou and Maund [8]

1.07M

-

1.09M

Butane

0.45M

C3H8

Lihou and Maund [8]

rocket fuel

0.49M

10.5

9.4

Lihou and Maund [8]

Propene

0.32M0.333

7.8

6.9

5.9

Methane

0.167

12.7

12.0

11.1

0.327

Lihou and Maund [8]

2.57M

Moorhouse and Pritchard [9] Flammable liquid

1.09M

24.9

22.4

19.0

Lihou and Maund [8]

Propane

0.31M0.333

7.5

6.7

5.7

Flammable liquid

1.34M0.167

6.6

6.3

5.8

Hydrocarbons

0.38M0.333

9.2

8.2

7.0

Flammable liquid

0.41M0.340

10.6

9.5

8.0

TNO, Pietersen [2, 13]

Flammable liquid

0,852M0.26

10.3

9.4

8.3

CCPS, Roberts [14, 15]

Flammable liquid

2.60M0.167

12.9

12.2

11.2

Duiser [10] Marschall [11] Gayle and Bransford [12]

Recorded using an amateur camera, the fireball lasted 15 s in total. In this case the best approximation was arrived at using the formulas based on the propane experiments done by Fay and Lewis [4], methane tests by Lihou and Maund [8] and equations stated by CCPS and Roberts [14, 15]. Bearing in mind the considerable discrepancies in the fireball diameter and duration values calculated using various researchers' formulas we should point out that the figures can only indicate the range of the phenomenon. That considers especially determining the time, for which the coefficient of variation was almost 50 % in each of the cases. Example of statistical calculations confirming the conclusion is stated in Table 4 for 1:1 propane/butane mixture. Tab. 4 Selected statistical values calculated for a maximum diameter and duration of a fireball for 1:1 propane/butane mixture average value Dmax av= range R= max/min ratio max/min=

110.9 68.0 2.0

t av= R= max/min=

9.2 19.7 8.3

total squared variation

6'x2=

7175

6'x2=

290

standard variation across population

SD max=

21.9

St max=

4.4

Standard variation against the average Coefficient of variation

SD max av= V(D)=

5.8 19.7

St av= V(t)=

1.2 47.7

When performing calculations using formulas typically designed for large tests (TNO, Pietersen, Roberts, CCPS) the fireball diameter of 90 meters should be expected for the weight of the mixture in range 3300 < M < 3800 kg which would correspond to the outflow of LPG mixture containing about 67 - 68 % butane (calculated by DIERS models). However in this case time of fireball duration should be about 7 seconds. 5. Resources and means used in the operation 5 fire brigades (25 persons) took part directly in eliminating the results of the gas leakage and the whole operation involved: 9 brigades of the State Fire Service (29 persons), 3 units of Voluntary Fire Department (16 persons), 1 brigade of the Military Fire Service (6 persons), 3 ambulances (10 persons), 2 police cars (4 policemen), vehicle of emergency gas services (3 persons), vehicle of emergency power services (2 persons). 600 liters of a foaming agent were used in the operation. 6. Conclusions The article analyzes the event that took place in Jezierzyce Słupskie on 27 May, 2004. When starting to move, a tanker lorry tore off the hose connecting it with the gas storage system, in result 323


of which propane/butane mixture started to leak through a DN80 connection, 80 mm in diameter.

[4]

J.A. Fay, D.H. Lewis: Unsteady burning of unconfined fuel vapour clouds, Combustion 16 (1977) 1397 -1403.

The leakage, lasting about 20 minutes, generated a gas cloud 1-1.5 meter high, covering an area of about 2,000 m2. Analysis by the State Fire Service’ experts estimate that 10 to 12 tons of gas was discharged. Calculations based on the two-phase leakage model indicated that about 9,600 kg of gas leaked, so the value is close to the experts’ estimates. Practically, over the whole period of the leakage nobody notified the State Fire Service of the situation, although a few persons were present at the site. Fire department was called only after the fire broke out. Proper, prompt alarm most probably would significantly limit the fire damages or prevent the fire. Estimated on the basis of the available video footage, the maximum diameter of the fireball was 90 meters and its duration was 15 seconds. The tank lorry exploded 18 minutes after the gas cloud ignited. The article contains a comparative analysis of the maximum diameter and duration of the fireball using formulas based on studies by various authors available in professional literature. The results are characterized by high variability which clearly indicates that the fireball forming process conditions in specific cases are difficult to reconstruct and the resultant figures only show the range of the parameters, especially when it comes to duration. The whole incident cost two lives: the driver of the tanker lorry and the warehouse keeper who died in result of the burns. Estimated fire damages were 800,000 PLN (200,000 EUR). Firefighters’ quick and effective intervention prevented, among others, explosion of the rail tankers at the siding and two full storage tanks, 200 m3 each. Estimated value of the saved property was 1,000,000 PLN (250,000 EUR).

[5]

K. Hasegawa, K. Sato: Study on the fireball following steam explosion of n-pentane, Loss Prev. Saf. Prom 2 (1977) 297 303.

[6]

K. Hasegawa, K. Sato: Fireballs, 12, Technical Memos of Fire Research Institute of Japan, Tokyo, 1978, pp. 3-9.

[7]

B.R. Williamson, L.R.B. Mann: Thermal hazards from propane (LPG) fireballs, Combus. Sci. Technol. 25 (1981) 141-153.

[8]

D.A. Lihou, J.K. Maund: Thermal Radiation hazards from fireballs, In: The Assessment of Mayor Hazards, Institution of Chemical Engineers, Rugby 1982.

[9]

J. Moorhouse, M.J. Pritchard: Thermal Radiation hazards from large pool fires and fireballs a literature review, In: The Assessment of Mayor Hazards, Institution of Chemical Engineers, Rugby 1982.

More detailed information about rescue operation in Jezierzyce You can find in literature position [16] and [17]. Literature [1]

[2]

[3]

324

kg.s-1 Pieczatka, K. Kusz: Analiza pożaru dużego. Bałtyk Gaz Sp. z o.o w Jezierzycach Slupskich, gm. Slupsk, Komenda Miejska Państwowej Straży Pożarnej w Słupsku, Wydział Operacyjno - Szkoleniowy, 2005. C.J.H van den Bosch, R.A.P.M. Weterings: Metods for the Calculation of Physical Effects, Committee for the Prevention of Disasters, CPR 14E (TNO “Yellow Book”), The Hague, 2005 (Third edition). H.C. Hardee, D.O. Lee: Thermal hazard from propane fireballs, Transport Plan. Technol. 2 (1973)121-133.

[10] J.A. Duiser: Escape of liquefied gases from broken pipes, In: The Protection of Exothermic reactors and Pressurised Storage Vessels, Institution of Chemical Engineers, Rugby 1984. [11] V.C. Marshall: Major Chemical Hazards, Ellis Horwood, Chichester, 1987. [12] J.B. Gayle, J.W. Bransford: Size and duration of fireballs from propellant explosions, Report NASA TM X-53314. George C. Marshall Space Flight Center, Huntsville, USA, 1965. [13] C.M. Pietersen: Analysis of the LPG Accident in San Juan Ixhuatepec, Mexico City, Report 85-0222, November 19, 1984, TNO, The Hague, 1985. [14] CCPS, Guidelines and Consequence Analysis of Chemical Releases, Center for Chemical Process Safety, American Institute of Chemical Engineers, New York, 1999. [15] A.F. Roberts: Thermal radiation Hazard from releases of LPG from pressurized storage, Fire Saf. J. 4 (1982) 197-212. [16] T. Węsierski: BLEVE w bazie paliw, Przegląd Pożarniczy, 06 (2012) 12 - 15. [17] T. Węsierski, R. Porowski: Metodyka obliczeń średnicy oraz czasu trwania BLEVE - fireball, Przemysł Chemiczny, 12 (90) 2011, 2112-2116.



Experimental Investigations of LEL and LOC: Limiting Explosive Indices of Dusty Mixtures Dr. Eng. Marek Woliński

- initial temperature ti = 20 °C,

MSc. Eng. Bożena Kukfisz

- ignition delay time tv = 60 ms,

Dr. Marzena Półka

- ignition source: two chemical igniters, each having an energy of 1 kJ.

Dr. Eng. Zdzisław Salamonowicz MSc. Eng. Michał Żółtowski The Main School of Fire Service Słowackiego 52/54, 01-629 Warszawa, Poland [email protected] Abstract Despite constant development of safety measures in industry, dust explosions are still very important threat. Effective protection against this threat demands knowledge of conditions favourable for explosion as well as knowledge of explosion course. The paper presents and discusses investigations, with its results, aiming determination of such parameters as Lower Explosibility Limit and Limiting Oxygen Concentration for several organic dusts in mixtures with air. As standard procedures were applied during the tests, its results and conclusions drawn could be useful not only as scientific contribution, but first of all as indication of conditions which should be avoided to make dust handling processes safe. Key words Explosion, dusty mixture, LEL, LOC. Introduction Basic concept of elimination or minimising risk of the explosion is avoiding explosive atmospheres [1, 2]. It could be achieved by means of changing of combustible substance concentration - out of the explosion range, or by changing of oxygen concentration to value lower than limiting oxygen concentration for particular combustible substance. Application of this idea in practice demands knowledge of values of explosion limits as well as limiting oxygen concentration characterizing particular combustible substance. Obtaining of reliable data of these parameters is possible due to application of standard test procedures: in case of dusty mixtures these procedures are described in standard EN 14034 Determination of explosion characteristics of dust clouds. Experimental Presented laboratory tests were performed with use of 20 dm3 spherical apparatus, which is described in details in Annex C to the standard [3]. Test stand is shown in Fig. 1, below. Test apparatus consisted of explosion hollow sphere made of stainless steel with volume of 20 dm3, with water jacket dissipating the heat from the explosions. For testing, the dust sample was dispersed into the sphere from a pressurized dust container with use of fast acting valve and a rebound nozzle. The fast acting valve was pneumatically operated by means of an auxiliary piston. The valves for the compressed air were electrically activated. The ignition source was located in the centre of the spherical vessel. The pressure measuring system included two pressure sensors as well as recording and control equipment (using special computer software). Prior to dispersing the dust sample, the sphere was partially evacuated by means of vacuum pump so after dust dispersion the pressure in the test vessel (initial pressure pi) was equal to atmospheric (1013 mbar). Test conditions were as follows [4, 5]: - dispersion overpressure pz = 20 bar,

Fig. 1 Test stand - 20 dm3 spherical apparatus (according to EN-14034) Five different kinds of organic dust were tested: - wheat flour, - barley malt, - cornstarch, - black coal, - wood dust, each dust of particle size dp ≤ 200 μm. a) Determination of the lower explosion limit LEL of dust clouds: according to the standard [4] ignition of the dust cloud was observed, when the measured overpressure relative to the initial pressure pi was ≥ 0,5 bar (i.e. pex > pi + 0,5 bar). The highest concentration of combustible dust at which no ignition occurred in three consecutive tests was taken as the lower explosion limit (LEL). b) Determination of the limiting oxygen concentration LOC of dust clouds: as the inert gas nitrogen was applied and according to the standard [5] the inert gas - air mixture inside explosion vessel was generated before each test by partial pressure method (gaseous mixture composition was calculated with use of Dalton’s Law and then checked by means of oxygen meter). Ignition of the dust cloud was observed, when the measured overpressure relative to the initial pressure pi was ≥ 0,5 bar (i.e. pex > pi + 0,5 bar). The highest oxygen concentration at which no ignition occurred in three consecutive tests was taken as the limiting oxygen concentration (LOC).

- initial pressure in the test vessel pi = 1013 mbar, Ostrava 4. - 5. září 2013

325


Results and discussion Results of the experimental tests are shown in tables below. Tab. 1 gives values of LEL for tested dust, but Tab. 2 gives values of LOC. Tab. 1 Lower explosiblity limits for tested dusts Dust tested

Lower explosibility limit [g.m-3]

Cornstarch

30

Wood dust

30

Wheat flour

60

Barley malt

60

Black coal

60

However, looking at values given in the above Tab. 1, one should remember that standard procedure of LEL determination starts with a dust concentration of 500 g.m-3 and should be repeated by decreasing the dust concentration by steps of 50 % of the preceding concentration (e.g. dust concentrations are as follows: 500, 250, 125, 60, 30, 15 g.m-3). This way one can obtain the same value of LEL for dusts of difficult composition. Tab. 2 Limiting oxygen concetrations for tested dusts Dust tested

Limiting oxygen concentration in nitrogen - air mixture, % vol. O2

Cornstarch

13

In general, it is difficult to say if there was any correlation between values of LEL and LOC obtained for particular dust. However, as it is recommended that maximum acceptable oxygen content in the mixture (for dusty mixture inertization) should be 2 - 3 % lower than LOC determined according to the standard [5], one can suggest safe level of oxygen concentration in vessels used for handling dusty material as in the Tab. 3 below. Tab. 3 Limiting oxygen concetrations for tested dusts as well as maximum acceptable oxygen concentrations for tested dusts LOC [% vol. O2]

Maximum acceptable level of dust concentration in the dusty mixture, [% vol. O2]

Cornstarch

13

10 - 11

Barley malt

14

11 - 12

Dust tested

Wood dust

14

11 - 12

Wheat flour

16

13 - 14

Black coal

18

15 - 16

Acknowledgements

Barley malt

14

Authors would like to thank to National Center for Research and Development of Poland for funding this research (Grant No. 0005/R/ID 1/2011/01).

Wood dust

14

References

Wheat flour

16

[1]

Black coal

18

Eckhoff, R.K.: Dust Explosions in the Process Industries 3rd ed. GPP, Elsevier Science (USA) 2003.

[2]

EN 1127-1:2011 Explosive atmospheres - Explosion prevention and protection - Part 1: Basic concepts and methodology.

[3]

EN 14034-1:2004+A1:2011 Determination of explosion characteristics of dust clouds - Part 1: Determination of the maximum explosion pressure pmax of dust clouds (Polish version: PN-EN 14034-1+A1:2011).

[4]

EN 14034-3:2006+A1:2011 Determination of explosion characteristics of dust clouds - Part 3: Determination of the lower explosion limit LEL of dust clouds (Polish version: PNEN 14034-3+A1:2011).

[5]

EN 14034-4:2004+A1:2011 Determination of explosion characteristics of dust clouds - Part 4: Determination of the limiting oxygen concentration LOC of dust clouds (Polish version PN-EN 14034-4+A1:2011).

In case of LOC determination standard procedure started with dust concentration equal to 250 g.m-3 nad 15 % vol. O2 in the mixture and was repeated for dust concentrations 30, 60, 125, 250, 500, 750, 1000 g.m-3, with oxygen concentration changes by 1 % vol. So, also in this case one can obtain the same value of LOC for dusts of difficult composition. And those step-by-step procedures are probably the reason, that cornstach dust was characterized by the minimum (among all dusts tested) value of LEL as well minimum value of LOC. For other tested dust no such correlation was found. Conclusions Standard tests were performed for determination of lower explosibility limits as well as limiting oxygen concentrations for five kinds of organic dusts: wheat flour, barley malt, cornstarch, black coal and wood dust (each dust of particle size dp ≤ 200 μm).

326

It was found that values of LEL were in the range of 30 - 60 g.m-3, but values of LOC - in the range of 13 - 18 % vol. O2 in nitrogen air mixture.



Pes v spojitosti so zisťovaním príčin vzniku požiarov Dog in Connection with Fire Investigation Ing. Martin Zachar, PhD.1 Ing. Tomáš Ženiš

2

Technická univerzita vo Zvolene, Drevárska fakulta T. G. Masaryka 24, 960 53 Zvolen, Slovenská republika 2 Okresné riaditeľstvo HaZZ v Komárne Družstevná 1, 945 01 Komárno, Slovenská republika [email protected], [email protected]

1

Abstrakt Pri úmyselnom zakladaní požiarov sa najčastejšie používajú horľavé kvapaliny na báze uhľovodíkov, ktoré urýchľujú horenie materiálov. Preto sú v praxi pomenované aj ako urýchľovače horenia, alebo akcelerátory horenia. Príspevok pojednáva o možnosti využitia psov vyhľadávajúcich urýchľovače horenia na požiarisku, pri zisťovaní príčin požiarov. Pri vyhľadávaní urýchľovačov horenia na požiarisku pomocou špeciálne cvičených psov je potrebné zaslať na laboratórnu analýzu podstatne menšie množstvo odobratých vzoriek. Možnosť využívať takto vycvičené psy je veľkou výhodu zisťovateľov príčin požiarov, samozrejme výcvik psov pre tento účel, si však vyžaduje nemalé finančné prostriedky a samozrejme množstvo času. Kľúčové slová Pes, urýchľovač horenia, zisťovanie príčin požiarov. Abstract The arson is commonly connected with a use of hydrocarbon based liquids, which accelerate the burning of materials. Therefore, are named as accelerators of burning in the practice. The paper discusses the possibility of using the dogs, seeking for accelerators of burning in the fire area, for fire investigation purposes. Searching for accelerators of burning in the fire area using the specially trained dogs requires to send for laboratory analysis considerably smaller number of samples. The possibility to use for this purpose trained dogs is a great advantage to fire investigators, however the dog training for this purpose requires considerable financial resources and of course a lot of time. Key words Dog, accelerator of burning, fire investigation. Úvod V poslednom čase média nezriedka informujú o horiacich automobiloch, stavebných strojoch, či prevádzkových objektoch. Väčšina týchto požiarov má spoločný menovateľ, vznikli v noci a príčinou vzniku požiaru bolo úmyselné zapálenie. Podpaľačstvo je podľa trestného zákona kvalifikované ako poškodzovania cudzej veci, je to úmyselný trestný čin. Zo štatistických údajov vyplýva, že v posledných rokoch bolo zaregistrovaných množstvo požiarov, ktorých príčinou bolo úmyselné zapálenie. Z celkového počtu požiarov to predstavuje cca. 8 až 10 % čo predstavuje nezanedbateľné množstvo. Pri úmyselnom zakladaní požiarov sa najčastejšie používajú horľavé kvapaliny na báze uhľovodíkov, ktoré urýchľujú horenie materiálov, preto sú v praxi pomenované aj ako urýchľovače horenia, alebo akcelerátory horenia. Všetky horľavé kvapaliny možno charakterizovať na základe rovnakej klasifikácie, normami navrhnutými pre skúšanie a materiály (ASTM) E 1387 a E 1618. Systém bol vyvinutý na základe štúdia


najbežnejších typov horľavých kvapalín nájdených pri požiaroch a bežne dostupných verejnosti. Horľavé kvapaliny sú rozdelené do deviatich tried. Sedem tried je špecifických pre horľavé kvapaliny ropného pôvodu: benzín, ropné destilácie, dearomatizované ropné destiláty, isoparafinické produkty, aromatické produkty, parafinické produkty a normálne alkánové produkty. Jedna trieda je vyhradená pre rozpúšťadlá a posledná trieda je vyhradená pre látky, ktoré so svojimi vlastnosťami nepatria do žiadnej z predošlých tried. Každá trieda je ďalej rozdelená do troch podkategórií „ľahké“, „stredné“ a „ťažké“ s výnimkou triedy benzínu (Opekar 2003). Medzi horľavé látky môžu patriť tuhé látky, kvapaliny, plyny, prachy. Z hľadiska výcviku psa sa bude jednať takmer vždy o horľavé kvapaliny, pretože tie môžu zostať na požiarisku v nezmenenom stave a môžu byť označené psom. Najdôležitejšou horľavou kvapalinou z hľadiska výcviku psa je nepochybne automobilový benzín. Je to totiž kvapalina používaná vo väčšine prípadov úmyselného zapálenia, kde bol použitý akcelerátor horenia. Je to zmes asi 300 molekúl na ropnej báze, z ktorých väčšina sa skladá z uhlíkových a vodíkových atómov (uhľovodíky). Aj podľa Krajníka (2009) je akcelerátor horenia horľavá látka (zvyčajne deriváty uhľovodíkov extrahované z ropy ako horľavé z ropy ako horľavé kvapaliny) použitá na založenie požiaru na zvýšenie intenzity horenia alebo na zrýchlenie šírenia požiaru. Urýchľovačom horenia sa vo svojej práci zaoberal aj Moravec a kol. (2011), kde uvádza, že prchavé kvapalné urýchľovače horenia, ktoré sú vystavené účinkom ohňa, majú väčšiu tendenciu horieť ako väčšina iných materiálov. Je to spôsobené ich nižšou teplotou vzplanutia, čo tvorí základ všetkých moderných postupov odberu ich zvyškov. Prítomnosť urýchľovačov horenia sa zisťuje pomocou elektronických meracích zariadení, tzv. uhľovodíkových detektorov, ktoré sú citlivé na zložku benzínu v množstve milión ppm. Detektory pracujú na princípe nasávania pár následne zistia, či ide o strednú alebo ťažkú horľavú kvapalinu. Nedokážu však zistiť, či sa tam daná látka nachádzala už pred požiarom. Úlohou psou na požiarisku je nájsť stopy katalyzátorov, ktoré prispeli k vzniku požiaru a urýchlili jeho priebeh. Zo zverejnených štatistík vyplýva, že psy majú vyššiu úspešnosť ako elektronické meracie prístroje. Pes pomocou svojich schopností určí stopy, ktoré prístroje nedokážu zachytiť. Tieto štatistiky boli zverejnené vo Veľkej Británii, ktorá patrí čo sa týka využívania psov pri ZPP medzi popredné krajiny (Sekyrová 2005). Problematikou zisťovania príčin požiarov sa zaoberalo množstvo autorov, napr. Makovická-Osvaldová a kol. (2009) sa vo svojej práci zaoberala úlohami a postupmi pri zisťovaní príčin požiarov a grafickému zachyteniu dôkazov, kde uvádza, že fotograficky sa zachytávajú aj také veci, objekty a predmety, ktoré môžu mať zvláštny význam, ako je existencia neporušených pavučín, poloha úlomkov skla, prach a ďalšie okolnosti. Martinka (2012), ktorý sa zaoberal analýzou posúdenia skratu ako príčiny vzniku požiaru, kde pojednáva o časovej súvislosti medzi vznikom skratu a vznikom požiaru. Skrat ktorý vznikol pred požiarom a následne bol príčinou jeho vzniku označuje ako primárny skrat a skrat ktorý vznikol následkom požiaru ako sekundárny skrat. Zisťovanie príčin požiarov je vysoko odborná činnosť zameraná na zisťovanie príčin požiarov, dôvodov a spôsobov jeho šírenia, škôd ním spôsobených. Jej súčasťou je vedenie štatistiky, ktorá je v spojení s poznatkami o konkrétnych príčinách využívaná pre tvorbu predpisov na úseku ochrany pred požiarmi (Šovčíková 2008). 327


V podmienkach HaZZ sa zisťovanie príčiny vzniku požiaru vykonáva pri každom požiari. Riadi sa interným Pokynom prezidenta HaZZ č. 60/2002, ktorý bol novelizovaný pokynom prezidenta HaZZ č. 25/2005, ktorý pojednáva aj o terminológii na úseku zisťovania príčin požiarov. Presné a jednoznačné chápanie jednotlivých pojmov požívaných v oblasti zisťovania príčin požiarov je základom pre správnu orientáciu v danej problematike. Zabezpečuje tiež správne posúdenie záveru zisťovateľa príčin požiarov (Redsicker 1986). Rozbor problematiky Schopnosti psov boli skúmané na univerzite v Illinois. Vedci skúmali, aké je najmenšie množstvo látky, ktorú psy dokážu zachytiť. Zo zistení vyplýva, že pri množstve 0,1 ηm pri odparení 50 % látky bola úspešnosť zistení 100 %. Pri objasňovaní požiarov však je zbytočné, aby psy hľadali také malé množstvo, pretože páchatelia použijú vždy väčšie množstvo látky (Blutterworth 1995). Pri výcviku psov sa používa látka o objeme jednej kvapky. Ďalším benefitom cvičených psov je schopnosť nájsť miesto s najväčšou koncentráciou akcelerátorov horenia. To svedčí o ich momentálnej nenahraditeľnosti, nakoľko sú dokonalejšie ako elektronické prístroje. Metodiku výcviku psa vyhľadávajúceho akcelerátory na požiarisku vymyslel detektív newyorskej mestskej polície R. Noll. Pri zamyslení, že psy sú schopné označiť nepatrné množstvo drog, resp. výbušných látok nemalo by nič brániť tomu, aby označovali aj horľavé kvapaliny. V roku 1986 začal s výcvikom v štátnom stredisku v Connecticute. Prvým priekopníkom bol labrador Mattie. V súčasnej dobe je v USA niekoľko stoviek takto vycvičených psov (Sekyrová 2005). Ideálnou metódou odhaľovania akcelerátorov horenia na požiarisku je kombinácia psov a techniky. Pes presne určí miesta odkiaľ sú následne technikom odobraté vzorky. V Slovenskej Republike sú psy zaradené na oddelení kynológie Prezídia Policajného zboru a na krajských riaditeľstvách PZ. V prípade potreby výjazdu na požiarisko sú psovodi vyrozumení prostredníctvom operačného strediska. V súčasnej dobe sa na každom Krajskom riaditeľstve policajného zboru nachádza jeden vycvičený pes s ukončenou záverečnou skúškou a platným osvedčením na výkon takýchto prác. Celkovo teda v Slovenskej Republike pôsobí osem špeciálne vycvičených psov na pachové práce spolu so psovodmi, ktorí sú zaradení v službách PZ. V SR chov policajných psov zabezpečuje stredisko chovu služobných psov odboru kynológie a hipológie Prezídia PZ v Moravskom Svätom Jáne, ktoré je kapacitou a počtom odchovaných zvierat jedným z najväčších v Európe. Šľachtiteľská práca sa orientuje najmä na plemeno nemecký ovčiak, univerzálne a najpočetnejšie využívané plemeno v policajných službách na celom svete. Chovateľské zariadenie je rezervárom klasickej pracovnej krvi tohto plemena. Na základe získaného genofondu nemeckého ovčiaka a ďalšou šľachtiteľskou prácou, predovšetkým líniovou plemenitbou, sa odchovali kvalitné chovné sučky, vyznačujúce sa vlastnosťami vhodnými na výkon služby v Policajnom zbore (pátracie, obranárske a špeciálne pachové práce), ktoré prenášajú i na svoje potomstvo (Ďurišin a Gallová 2009). V Českej Republike sú požiarne psy zradené na oddelení služobnej kynológie Polície ČR Správy hl. mesta Prahy a v jednotlivých krajoch sú to skupiny služobnej kynológie (SSK). Psovodov so psami na výjazdy vysielajú operačné strediská jednotlivých správ krajov Polície ČR. Tu je možné o ich asistenciu aj požiadať. V súčasnej dobe disponuje Polícia ČR 10 psami, ktorí majú absolvovaní výcvik. Viacero psov je vo výcviku. Po jeho ukončení budú zaradení do služby na ďalšie krajské správy (Sekyrová 2005).

328

Psy určené na vyhľadávanie akcelerátorov horenia Niektoré čistokrvné, ale taktiež krížené psie plemená môžu byť vycvičené na vyhľadávanie akcelerátorov horenia, avšak za podmienky, že majú dokonale vyvinutý čuchový vnem a sú ochotné a schopné podstúpiť náročný výcvik. Nie každé plemeno je vhodné k tejto práci. Vhodnosť plemena sa riadi najmä kvalitami jednotlivca zo skupiny a dostupnosťou tohto typu pre chov. V krajinách Európy, ale aj po celom svete sú najrozšírenejšími plemenami používanými pre vyhľadávanie akcelerátorov horenia nemecký ovčiak (obr. 1), retríver, teriér. V niektorých krajinách sa výskum zameriava na nové plemená ako malinois, cockerspaniel, ale výcvik týchto psov zatiaľ nie je rozšírený a je v štádiu príprav a skúšania (Ďurišin a Gallová 2009).

Obr. 1 Nemecký ovčiak vycvičený na vyhľadávanie akcelerátorov horenia Najrozšírenejším plemenom používaným vo svete je nemecký ovčiak. Toto plemeno bolo vyšľachtené pod vedením Dr. Maxa von Stephanitza do finálnej podoby od roku 1899 do Prvej Svetovej vojny. Von Stephanitz hodnotil ovčiaka vo svetle nových funkcií a povinností, ktoré sa podľa jeho predstáv tento pes nakoniec podujme plniť, nie však namiesto zaháňania stád. Zrejme najzreteľnejšou charakteristikou, ktorú bolo treba využiť, bol strážny inštinkt psa, na základe ktorého ovčiarske psy od nepamäti chránili čriedy pred neželanými návštevníkmi a útočníkmi. Nemecký zväz chovateľov ovčiakov, povzbudzoval svojich členov, aby rozvíjali všetky tie pestré vlastnosti, ktorými plemeno nemeckého ovčiaka oplýva, aby bol tento pes pripravený na široký okruh úloh, ktoré naň v budúcnosti čakajú (Szilágyi a kol. 2009). Labradorský retríver je dobre stavaný a aktívny pes. Začiatkom 19. storočia sa z Kanady a pobrežia Newfoundlandu dostal St. John´s WaterDog do Anglicka, kde z nich vojvoda Earl z Malmesbury (1778 - 1841) vyšľachtil plemeno vhodné na poľovné účely. K pôvodnému plemenu prešľachtil pointre. Oficiálne bolo plemeno uznané v roku 1903. O 13 rokov neskôr bol založený prvý klub labradorov, ktorý vypracoval aj prvý štandard. Vďaka úspechom labradorov na výstavách si toto plemeno rýchlo našlo svojich priaznivcov. V 30. rokoch 19. storočia sa vyvinuli dve línie - pracovná a výstavná. Pracovná línia sa vyznačuje ľahšou stavbou tela, zatiaľ čo psy z výstavnej línie sú mohutnejšie (Szilágyi a kol. 2009). Čo sa týka povahových vlôh je potrebný pes temperamentný a vytrvalý, ktorý nevykazuje prílišné sebavedomie ani agresivitu. Pohlavie zvieraťa nerozhoduje, je možné použiť suku, rovnako aj psa. Veľmi dôležitá je schopnosť rýchle sa vyrovnávať so zmenami prostredia a nevšímavosť k rušivým vplyvom. Je treba mať na pamäti, že priestor miesta požiaru môže predstavovať to najhoršie s čím sa môže služobný pes stretnúť (Krajník 2009).



Metodiky výcviku psa Metódou výcviku rozumieme systematické pôsobenie na policajného psa určitými podnetmi. Moderná technológia výcviku uprednostňuje moderné progresívne tréningové metódy a motivačné prvky, ktoré vedú psa k radostnému a dobrovoľnému vykonaniu požadovaného cviku. Cieľom je aby pes a jeho centrálna nervová sústava boli čo najmenej zaťažované pôsobením nevhodných a silových podnetov. Správnym výberom motivujúcich impulzov sa dosiahne temperamentný, vitálny a radostný výraz psa a to aj pri zvládaní ťažkých cvičebných úkonov. Odborná literatúra uvádza päť základných metód: • mechanická metóda, • chuťovo dráždivá metóda, • kontrastná metóda, • napodobovacia metóda, • intenzívna metóda (Ďurišin a Gallová 2009). Dnes je pravdepodobne najviac využívanou modernou metódou koristnícka metóda založená na aporte. Táto metóda patrí medzi výrazné motivačné výcvikové spôsoby. Využíva aport na splnenie požadovanej podmienenej reakcie súčasne s jej rýchlym a radostným predvedením. Táto metóda sa ťažšie aplikuje u psov s nižším záujmom o aport. Literatúra uvádza tri moderné metódy: • metóda diferenciačného spevňovania, • metóda aproximácie, • metóda pomocou klikeru (Ďurišin a Gallová 2009). Výcvik policajného psa je mnohotvárny proces učenia, v ktorom rozhodujúcu úlohu zohráva učenie podmieňovaním. Celý výcvik psa staviame na budovaní pozitívneho vzťahu medzi psom a psovodom s výraznou mierou využitia motivačných prvkov a na vyvažovaní nepríjemných zážitkov s príjemnými pocitmi. Pod pojmom výcvik policajného psa rozumieme metodicky a technicky správnu, systematickú a pravidelnú činnosť psovoda, ktorej cieľom je naučiť policajného psa jednoduché a postupne náročnejšie úkony. Metodicky a technicky správne uplatňovaný výcvik je nevyhnutným predpokladom úspešného a efektívneho výcviku policajného psa. Každý cvik má nespočetné množstvo metodických postupov a rôznych technických prevedení. To, že výcvik musí byť uskutočňovaný systematicky znamená, že sa pri ňom musí vždy postupovať od jednoduchého k zložitejšiemu. Preto má každý cvik niekoľko fáz, ktoré na seba nadväzujú a tým sa výcvik stáva systematickým. Je napríklad nesprávne pristúpiť k nácviku prieskumu terénu s vyhľadávaním ľahkých predmetov bez toho, aby policajný pes dokonale neaportoval alebo nebol dostatočne ovládateľný (Szilágyi a kol. 2009). Ďalšiu stránku výcviku policajného psa tvorí pravidelnosť. Pod pravidelnosťou rozumieme rozloženie výcviku. Za hrubý nedostatok vo výchove aj výcviku považujeme to, keď psovod dlhší čas psa necvičí a potom sa snaží v jednom týždni alebo niekoľkých dňoch výcvik dobehnúť. Základom výcviku sú cviky poslušnosti. Systematicky a účelne vykonávaným cvikmi získame ovládateľného psa, ktorého potrebujeme na nácvik úkonov, ktoré vyžaduje komplex klasickej a špecializovanej policajnej kynológie a na spoľahlivé vykonávanie už naučených cvikov. Základný výcvik v poslušnosti je podmienkou úspešnej prípravy policajného psa na priamy výkon služby. Výcvik rozdeľujeme do troch etáp: • výcvik a výchova šteňaťa, • výcvik a výchova mladého psa, • výcvik dospelého psa (Szilágyi a kol. 2009). Dá sa povedať, že vo svete sa k výcviku všetkých špeciálnych prác využívajú dve zásadne odlišné koncepcie k výcviku. Obe základné línie prípravy od seba odlišujú druh motivácie psa Ostrava 4. - 5. září 2013

k vyhľadávaniu predmetnej látky. Prvá, domnievame sa, že vo svete rozšírenejšia metóda je založená na vrodenom loveckom chovaní psovitých šeliem. Podstatou tejto metódy je vytvorenie pevného spojenia predstavy koristi s požadovaným pachom, napr. horľavej kvapaliny. Základom druhej metódy je spojenie príslušného pachového vnemu s veľmi silným príjemným podnetom, ktorý sa dostaví po nájdení látky, odmenou býva spravidla potrava alebo obľúbená hračka. Prvú metódu môžeme nazývať metódou loveckou, druhú metódou potravinovou prípadne podľa staršej literatúry dráždivou. Konštrukcia loveckej metódy výcviku používa vo svojej podstate princíp vrodených reťazcov inštinktívneho chovania. Inštinktívne lovecké chovanie pôvodne určené k zaisteniu potravy je tvorené istými čiastočnými druhmi chovania, ktoré sú sami o sebe rozdielne silné a dajú sa schematicky vyjadriť ako VYHĽADAŤ- DOBEHNÚŤ- ZABIŤ- ZOŽRAŤ. Heslá sú uvedené vo vzostupnom poradí podľa toho aký silný inštinkt je. Ako sme povedali, lovecká metóda je založená na spojení predstavy koristi s pachom látky v mysli psa. Jednou z hlavných výhod tejto metódy je skutočne silná motivácia psa k samotnému vyhľadaniu látkykoristi. Z tohto dôvodu si dovoľujeme túto metódu z hľadiska chápania psa charakterizovať ako metódu priamu. Pes chce sám nájsť priamo požadovanú látku a už len hľadanie mu poskytuje uspokojenie a motivuje ho. Výhodou okrem veľmi silnej vnútornej motivácie psa je i to, že jeho výkonnosť nie je ovplyvnená tým, či je nasýtený alebo je hladný. Nevýhoda tejto metódy sa prejavuje u psov s veľmi silne rozvinutým loveckým správaním. Pri vyhľadávaní akcelerátorov horenia je nevyhnuté aby pes značil nájdenú látku zaľahnutím alebo vyštekaním. Psy s veľmi silne rozvinutým lovecký inštinktom sa snažia reťazec dokončiť, čiže korisť dostihnúť a zabiť, čím by mohlo dôjsť k zničeniu dôkazového materiálu. Preto dochádza k uplatneniu špecifických techník k ovládnutiu psa tak, aby nedošlo k atakovaniu dôkazu, ale zároveň nesmie dôjsť k narušeniu dlhodobého záujmu o vyhľadávanie. Tieto techniky vyžadujú cit a skúsenosť od psovoda a jeho detailné poznanie povahy psa (Szilágyi a kol. 2009). V prvom rade musí mať pes záujem o aport - v tomto prípade rozumieme nejaký predmet, alebo hračku, ktorú má pes obľúbenú. Môžeme povedať, že je to najdôležitejšia vec, ktorú musí pes spĺňať. Potom je aj samotný výcvik ľahší a presnejší. Výcvik služobných psov sa zameriava najskôr na vyhľadávanie jednej horľavej kvapaliny a to najčastejšie používaného akcelerátora požiaru benzínu. Vyhľadávanie nacvičujeme na voľných priestranstvách, ale aj vnútri objektov (rodinné domy, byty, rôzne prevádzky). Samotný výcvik je prispôsobený praxi a pozostáva z viacerých fáz. Prihliadajúc k drobným povahovým odchýlkam povahovo približne rovnakých psov, k neskúsenosti hlavne u mladších ešte nie celkom vyzretých psov v prvej fáze nacvičujeme: • v privykaní na rôzne priestory (budovy a ich miestnosti, garáže, sklady a podobne), • na dopravné prostriedky (osobné autá, nákladné auta, autobusy, vlakové súpravy), • na rôzne terény najmä v okolí rôznych budov, dvory a iné, kde by pes nemal silne reagovať vo voľnom teréne na zver a v iných priestoroch budov s okolitým terénom na domáce zvieratá, • zároveň sa u služobného psa rozvíja koristnícky pud na loptičku alebo iné obľúbené predmety, • v priestoroch, kde je pes už istý a sebavedomý po vydráždení pohadzujeme cvičné predmety za rôzne prekážky, tak aby pes síce videl kam dopadajú, ale musel ich čiastočne dohľadať aj nosom,

329


• nácvik v dohľadávaní týchto predmetov by nemal príliš dlho trvať, aby sa pes nefixoval na iné pachy (pach gumy v loptičke a pod., než na pach ktorý bude vyhľadávať,

• ak by časový interval vyhľadávania bol príliš rovnaký a pes by nebol postupne pripravený i v tejto záťaži, po určitej dobe vyhľadávania by mohol označovať i nepravé miesta,

• v tejto fáze je nutné psov pripravovať i z cvikov poslušnosti s privolaním psa na rozkaz, vodenie pri nohe s obratmi a za pochodu, odloženie v ľahu, kde bude nácvik najmä v ďalších fázach súvisieť s dobrou zvládnuteľnosťou v presnejšom výkone (Szilágyi a kol. 2009).

• pes je schopný odhadnúť ten istý časový úsek už po viacerých chybných nácvikoch a potom prichádza k falošnému označeniu s tým, že si pýta odmenu,

Každý nácvik vyžaduje systematickú prípravu s postupom od jednoduchého k zložitejšiemu. Ak služobný pes zvládol prípravu v prvej fáze môžeme pristúpiť k druhej fáze: • pokiaľ robíme nácvik na loptičku alebo iný obľúbený predmet psa je lepšie, ak táto loptička alebo predmet je uviazaná na cca. 50 cm - 100 cm dlhom motúze, • v priestore, kde chceme nacvičovať vyhľadávanie, služobného psa nám na vôdzke podrží pomocník alebo ho uviažeme vôdzkou na vhodné miesto, • psa potom loptičkou, peškom alebo predmetom čo najviac vydráždime a čo najviac u neho vyprovokujem koristnícky pud tak, že predmet na motúze pred ním poťahujeme, • pes más snahu si vec ukoristiť no nedostane sa k nej, • ihneď na to túto vec ukrývame oproti do priestoru, na ktorý pes vidí, • tento predmet v tomto priestore ukryjeme, • aby si pes nedopomohol v dohľadaní pachom psovoda priamo k miestu, psovod priestor okolo ukrytej veci v dĺžke cca 2 m na jednu i druhú stranu rukami obchytá, čím prinúti psa tento priestor nosom prehľadať, • vec ukryjeme takým spôsobom, že ak pes dorazí do priestoru, kde je ukrytá, nemal by sa k nej dostať, čím je vydráždený, zotrváva na mieste a dobýja sa k nej štekaním, škrabaním a podobne, • psa v tejto činnosti slovne podporujeme, čím zároveň nacvičujeme výrazné označovanie, • po určitom, zo začiatku kratšom časovom intervale loptičku, peška alebo iný obľúbený predmet psa z úkrytu rukou vysunieme alebo vyhodíme, aby sa pes k veci dostal a aby ju mohol uchopiť do papule, • pes sa s vyhľadaným predmetom musí ešte pohrať, • postupne priestor vyhľadávania zväčšujeme a časový interval označovania málinko predĺžime, • psovod dbá na to, aby po celom priestore vyhľadávania zanechal svoj pach pokiaľ vec zakladá sám a aby pes videl do priestoru v začiatkoch nácviku kam psovod vec ukryl, • po celú dobu nácviku v druhej fáze psovod prikladá k loptičke pach, ktorý má služobný pes vyhľadávať, v tomto prípade je to horľavá kvapalina zahustená odparením na 50 %, • pokiaľ psovod nemá u služobného psa dobrú zvládateľnosť nácvik vykonáva na vôdzke, • po nacvičení odloženia v ľahu nemusí potom psovod psa uväzovať a ani využívať k pomoci pomocníka, • pri nácviku chuťovo - dráždivou metódou prikladáme maškrtu k pachu, ktorý má pes vyhľadávať (Szilágyi a kol. 2009). V poslednej fáze nácviku vyhľadávania s označením pachu upresňujeme cvik do konečnej podoby. Ak pes zvládol prípravu v druhej fáze pristupujem k príprave v tretej fáze: • psovod postupne po určitom rozpracovaní začne trénovať so psom i záťaž vo vyhľadávaní, • zakladá pach v jednej miestnosti, ale pred tým prehľadá so psom jednu prázdnu miestnosť, kde pach nie je založený, to isté platí pre dopravné prostriedky alebo vyhľadávanie v teréne,

330

• postupne v tejto fáze nácviku psovod psa už nepúšťa do kontaktu s horľavou kvapalinou po vyhľadaní a označení, • psovod už psa postupne tlmí a nepúšťa ho do kontaktu s HK, ale učí psa po vyhľadaní a označení HK zaľahovať alebo vyštekávať, • v priebehu tejto fázy horľavé kvapaliny psovi zakladá aj pomocník psovoda s tým, že svoj pach najmä v začiatku výcviku zanecháva po celom priestore vyhľadania, aby psovi nedopomohol k priamemu vyhľadaniu (Szilágyi a kol. 2009). Vyhľadávanie akcelerátorov horenia v teréne Vyhľadávanie horľavých kvapalín vo voľnom teréne psovod so služobným psom nacvičuje na spôsob revíru s vyhľadaním a prinášaním ľahkých predmetov. Tento spôsob nácviku je taktiež rozdelený do troch fáz nácviku. Je tu rozdiel v tom, že predmety (loptička, pešok, iné obľúbené predmety psa), ktoré sú psovi pohadzované z osi postupu do strán: • v tejto fáze si psovod overuje ako si pes pamätá pach, ktorý vyhľadával, • zakladá do priestoru vyhľadávania aratexy, bez loptičky, alebo peška, • psovod loptičku alebo iný obľúbený predmet psa alebo maškrtu má pri sebe a po vyhľadaní a označení miesta, kde je napachovaný aratex sa k nemu pritlačí a dáva psovi predmety alebo maškrtu ako odmenu alebo hodí loptičku do miesta označenia tak, aby to pes nezbadal a vyzeralo to tak, že loptička z miesta sama vypadla, • psovod by mal byť už natoľko zručný a šikovný, aby pes nezistil, že loptička alebo obľúbený predmet, maškrta nie je ukrytý spolu s pachom, ktorý vyhľadával a preto zo strany psovoda to musí vyzerať tak, ako keby odmenu vybral a podával mu ju z miesta, ktoré pes označil, • ak by pes zistil, že odmena nie je ukrytá spolu s pachom, ktorý vyhľadáva a podáva mu ju už len psovod označovanie miesta by bolo postupne nevýrazné a pes by sa sústreďoval už len na psovoda a štekotom alebo iným spôsobom by si odmenu od neho pýtal, • psovod v začiatku tejto fázy raz k pachu prikladá loptičku alebo predmet a druhýkrát zase nie (je založený len čistý pach), • loptička alebo ostatné pomôcky pokiaľ sú prikladané k pachu musia byť už sterilné alebo umyté teplou vodou a usušené a napachované pachom, ktorý pes vyhľadáva, • ako odmenu po vyhľadaní a označení miesta mu psovod dáva druhý predmet než ten, ktorý je k pachu priložený, • v ďalších nácvikoch postupne predmety k pachu už neprikladáme a pes dostáva odmenu už len od psovoda spôsobom už uvedeným (Szilágyi a kol. 2009). Predmety použité k vyhľadávaniu v prvej fáze nácviku sú napachované pachom, ktorý má pes vyhľadať a označiť. V ďalšej fáze nácviku napachované predmety psovod alebo pomocník zakladá z jednej alebo druhej strany smerom kolmo na určenú os postupu v rôznej vzdialenosti. Kontakt psa s horľavou kvapalinou pri označení v poslednej fáze tiež tlmíme a psovod učí psa HK vyhľadávať a vyštekať. Celá ostatná príprava psa je totožná s prípravou psa vo fázach pri vyhľadávaní a označení v priestoroch budov alebo v dopravných prostriedkoch (Szilágyi a kol. 2009).



Záver Na základe prehľadu jednotlivých metód používaných pri výcviku psov vyhľadávajúcich akcelerátory horenia, môžeme konštatovať, že sa jedná o problematiku, ktorou by sme sa mali zaoberať aj do budúcna, vzhľadom na vynaliezavosť podpaľačov používajúcich pri „svojej práci“ akcelerátory horenia. Nepochybne pes vycvičený na vyhľadávanie urýchľovačov horenia na požiarisku znamená veľkú pomoc pre vyšetrovateľov, no je na škodu veci, že veľakrát o možnosti spolupráce zisťovateľa príčin požiarov s policajným kynológom a takto vycvičeným psom zainteresovaní, ani len netušia. Do budúcnosti je potrebné zabezpečiť lepšiu informovanosť všetkých zainteresovaných a tým zlepšiť spoluprácu v rámci HaZZ a PZ, pretože sa tak vyhneme možným pochybeniam pri nesprávnom stanovení príčiny vzniku požiaru. Vzhľadom na neľahkú finančnú situáciu v jednotlivých zložkách podliehajúcich Ministerstvu vnútra, je rozširovanie radov psov vyhľadávajúcich akcelerátory horenia ťažko riešiteľné. Najväčším problémom v danej oblasti, však nie sú finančné možnosti jednotlivých zložiek, ale javí sa nedostatok kvalifikovaných ľudí, nedôverčivosť voči psom a málo poznatkov z tejto oblasti.

[4]

Makovická-Osvaldová, L. a kol. 2009. Úlohy a postupy pri zisťovaní vzniku požiarov. In Ochrana osôb a majetku 2009, zborník vedeckých prác. Zvolen, 2009. TU vo Zvolene. s. 6277. ISBN 978-80-228-2062-2.

[5]

Martinka, J. 2012.: Analýza vybraných problémov pri posúdení skratu ako príčiny vzniku požiaru. In Delta: vedecko-odborný časopis Katedry protipožiarnej ochrany. Roč. 6, č. 11 (2012), s. 19-23. ISSN 1337-0863.

[6]

Moravec, V.; Galla, Š.; Nejedlý, A. 2011.: Odber kvapalných vzoriek z požiariska určených na analýzu. In Požární ochrana 2011, sborník přednášek XX. ročníku mezinárodní konference: Ostrava, VŠB - TU 7.-8. září 2011, Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2011. s. 212-216. ISSN 1803-1803.

[7]

Opekar, F. 2003.: Základy analytické chemie: pro studenty, pro než analytická chemie není hlavním studijním oborem. 1. vydaní. Praha: Karolinum. 2003. 201 s. ISBN 80-246-0553-8.

[8]

Redsicker, D.R. 1986.: Practical fire and arson investigation. 2nd edition. New York: Elsevier. 1986. 410 p. ISBN 0-84938155-X.

[9]

Sekyrová, V. 2005.: Přínos požárního psa při zjišťování příčin vzniku požárú. In Kriminalistika. Bratislava: Magnet Press. 2005. ISBN 80-89018-27-0, s. 65-68.

Poďakovanie Príspevok vznikol vďaka finančnej podpory grantovej agentúry MŠVVŠ SR, KEGA 002STU-4/2013. Zoznam literatúry [1]

Blutterworth, J.R. 1995.: Accelerant detector canines, then and now. New York: Firearson Invest. 1995. 35 s.

[2]

Ďurišin, V.; Gallová, Ľ. 2009.: Policajná kynológia na Slovensku. Bratislava: Kynologický klub Polícia - Slovakia. 2009. 241 s. ISBN 80-970144-1-4.

[3]

Krajník, V. a kol. 2009.: Policajná kynológia. Bratislava: Akadémia Policajného zboru. 2009. 573 s. ISBN 978-808054-476-8.

[10] Szilágyi, Z. a kol. 2009.: The drug searching dogs- manual. Budapest: Regional Implementing Agency. 2009. 200 s. [11] Šovčíková, Ľ. 2008.: Zisťovanie príčin požiarov. Žilina: Žilinská univerzita, 2008. 92 s. ISBN 978-80-8070-817-7. [12] Pokyn prezidenta HaZZ č. 60/2002 o zisťovaní príčin vzniku požiarov, spracúvaní dokumentácie o požiaroch a o štatistickom sledovaní a rozboroch požiarovosti. [13] Pokyn prezidenta HaZZ č. 25/2005, ktorým sa mení pokyn prezidenta HaZZ č. 60/2002 o zisťovaní príčin vzniku požiarov, spracúvaní dokumentácie o požiaroch a o štatistickom sledovaní a rozboroch požiarovosti.

Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Vyhledávání osob kynologickými pátrácími týmy EDICE SPBI SPEKTRUM

62.


VLADIMÍR MAKEŠ

VYHLEDÁVÁNÍ OSOB KYNOLOGICKÝMI PÁTRÁCÍMI TÝMY


Vladimír Makeš Publikace komplexně řeší problematiku vyhledávání pohřešovaných osob v terénu pomocí čichových schopností psů. Zaměřuje se především na výcvik psů a taktiku práce kynologických pátracích týmů při plošném vyhledávání osob. V závěru se zabývá systémem ověřování odborné způsobilosti psovodů a psů pro tuto specializaci. ISBN 978-80-7385-065-4. Rok vydání 2009.

cena 150 Kč


331


Human Behavior in the Fire Martina Zdravković, MsC. Snezana Živković, PhD. University of Nis, Faculty of occupational safety in Nis Carnojevica 10a, 18000 Nis, Republic of Serbia [email protected] Abstract The safety of people in the event of a fire in buildings is dependent on having emergency procedures that make full use of the fire safety design features of the building and take account of the behaviour of the occupants when faced with an emergency situation. This paper examines how people perceive and react to the danger of fire. Only by understanding how people may respond to a fire can effective emergency procedures be developed and implemented that overcome human behavioural problems. The aim of devising effective emergency procedures is to ensure that the occupants of a building are never exposed to fi re effluent or heat or that, if they are, any such exposure does not signifi cantly impede or prevent their escape and does not result in people experiencing or developing serious ill-health effects. Key words Fire, emergency situation, panic behaviour, evacuation time. Introduction Most buildings are equipped with fire safety systems. Nevertheless fires still occur. During a fire, problems frequently arise because systems were put in place with false expectations regarding how occupants actually behave during fires. The occupants whant to ignore the sound of the fire alarm in large public buildings such as shopping centres, museums or airports, continuing their normal activities should be taken into account. In office buildings, well designed fire doors have failed to fulfil their role because occupants have installed door stops to facilitate free movement in the everyday use of the building; thus in the event of a fire, the doors stay open [4]. Many of these problems could be predict if more attention were given to human behaviour in fire. There are a number of other factors that could have an impact on occupant response and behaviour. These factors are related to the occupants characteristic’s the building characteristics and the fire characteristics. Consideration should be given to the interplay of these factors to gain a better understanding of human behaviour in fire and to improve the design and implementation of fire safety systems in buildings [4]. The human behaviour in fire is new filg in the fire research. Although fires have killed people for centuries, destroying part or even whole cities, it is only recently that research into human behaviour in fire has started thriving. Studies in the field of human behaviour in fire are studies regarding response to fire sings, timing of evacuation, the impact of training, etc. Panic behaviour The expectation about human behaviour in fire that should be fact with is the assumption that during a fire, occupants will panic [5]. Although the media are very fond of this concept for its drama and sensational connotation which makes good sales, there is little evidence of panic in actual fire situations. It is a widespread conception to believe that people caught in a fire will panic and try to flee in a stampede, crushing and fighting others. Such behaviours are in fact extremely rare. Panic which supposes irrational behaviour 332

for a situation is rather atypical of human behaviour in fire. On the contrary, people appear to apply rational decision making in relation to their understanding of the situation at the time of the fire. In retrospect, it is easy to point to some decisions that were not optimal and played a negative part on the outcome of a fire, however, at the time of the fire these decisions were rational when all factors are considered [4]. The limited knowledge that people have on fire development and fire dynamic do not prepare them to have the best response during fires. A majority of people who are faced with a fire situation react in a rational fashion considering the ambiguity of the initial sings, their limited knowledge about fires and the restricted time they have to make a decision and to take action. Contrary to common belief, it appears that it is the lack of panic that characterizes most fires. In the initial moments of a fire, upon smelling smoke or hearing the fire alarm, it is often observed that occupants do not react, and deny or ignore the situation. This seems especially true in public buildings where occupants do not want to overreact to a false alarm or a situation that is already under control. Such avoidance or acceptance of a dangerous situation often results in delays in starting evacuation of a building or in taking protective action [4]. Evacuation time Despite constant efforts to educate the public as to the meaning of the fire alarm signal, i.e. „fire alarm signal = leave immediately“, this association is not automatic for every situation. For instance, in most public buildings, occupants’ interpretation of the fire alarm signal is that something is happening, which is unlikely to be a fire, so we should stay put and wait to see what happens. Even with the perception of the smell of smoke or the sight of some smoke, occupants are reluctant to take any action on these ambiguous sings. It is paramount to consider this time delay to start evacuation in assessing the risk to life in a building. Fire safety systems should be developed with this finding in mind: after fire ignition and detection, occupants will spend several seconds, if not minutes, in non-evacuation actions. Time will be spent investigating and finding information to interpret the perceived sing. Once occupants are pretty sure that this is indeed a fire or an emergency, they are likely to engage in behaviour such as finding children, pets or even valuables before deciding to evacuate the building [4]. Different studies on the delay time to start show the marked difference in response time according to the type of warning obtained. The time to start will vary according to the information available. The fire alarm signal is probably the least reliable sing of a fire since there are a large number of false alarms, test alarms or prank alarms in some buildings that have reduced the credibility of this signal as an indication of a real fire [3]. Fire sings, such as a smell of burning or seeing smoke come forth have become very ambiguous, initiating investigation response from occupants more than evacuation movement. Obtaining a warning by others appears to be a better indication of an actual problem. Receiving a message through a voice communication system or directly by staff seem to be the signals that are taken most seriously by occupants indicating a requirement to promptly leave the area. It appears essential to develop means to reduce the time delay to start evacuation. The key strategy to reduce this delay time is to provide information as early as possible to the occupants. Building occupants may hear and eventually recognize the fire alarm signal but may be so engrossed in an activity that they do not pay any attention to it. The appropriate change will depend on the type of building and the type of occupancy [4].



In a shopping centre, an appropriate change of environment would be to turn off the background music. In a movie theatre, the projector should be stopped and the lights turned on. Similarly, in a discotheque or restaurant, the music should be stopped and full lighting should flood the space. This type of sudden and sharp change in atmosphere alerts occupants to the fact that something serious is happening and shifts their attention to the emergency. In large public buildings such as museums, department stores and airport terminals, occupants are very unlikely to take any action, at least initially when the alarm signal is activated. Visitors generally feel it is their role to wait for instructions from staff or a figure of authority. They expect they will be told what to do if something truly serious is happening. On-site managers should be prepared to decide quickly whether to evacuate the premises or to direct occupants to a safe location within the building. Waiting for the fire brigade to arrive and assess the situation before instructing occupants is not a good idea, for two reasons. First, when firefighters arrive they expect all occupants to be in a safe location, allowing them to focus on controlling the fire instead of performing search and rescue action. Second, waiting the five to ten minutes it takes for firefighters to arrive could prove lethal: for example, the delay may eventually require occupants to move through smoke-filled areas in an attempt to reach safety [2]. Occupant's knowledge and assumptions regarding the development of a fire are often wrong. If we expect occupants to do the right things during a fire emergency, they must be trained. The public should be educated about fire, how it can start, how it develops and what impact it has on people. Most fire-safety education programs are targeted toward children, but other groups are at risk as well, especially residents of old-age homes and the invalid. In public buildings, such as airport terminals or sport centres, occupant training is not practical; for these, much of the responsibility for safety will rest with staff. Consequently, staff training is paramount. Occupants are very likely to look for staff members to obtain information; they are regarded as knowledgeable, they are expected to know the situation, the best course of action and the closest exit. Whether heard on a speaker or seen in uniform or wearing a name tag, staff are likely to be listened to.

The evacuation time factor in FRAME is representative for the required safe egress time, and the environment factor r considers the ASET, the available safe egress time [7]. RSET means Required Safe Egress Time. This time is usually calculated by simulating the evacuation movement of the people in the compartment, whereby some assumptions are made for the reaction of people in case of a fire, the composition of population and the way the flow of the persons is going. In “FRAME” a simplified method is used to estimate the required safe egress time and the result is transformed into factor t. The evacuation time factor is taken into account for the risk evaluation for the occupants, but also for property. This is done to reflect the priority given by the fire brigade to saving lives. The impact of the evacuation on saving the activities is minimal, hence the evacuation time is not used in the assessment for the activities. The formula for the evacuation time factor is: t

 

p   b  l   X  1, 25  H   2  H     x   b  l   x     800  K  1, 4  x   b  l   0, 44  X 

The formula is based on a simplified evacuation time calculation, and the formulas and values found in the SFPE FPE-handbook (chapter 3-13 Movement of People: The Evacuation Timing) [7]. It is a fact that evacuation will slow down in congested areas. The SFPE Fire Engineering Handbook gives in Chapter 3-13 information on this phenomenon: “Expressed quantitatively, when the pedestrian density is less than about 0,5 persons.m-2, people are able to move along walkways at about 1,25 m.s-1, an average unrestricted walking speed. With greater density, speed decreases, and it decreases very markedly with very high densities, reaching a standstill when density reaches 4 or 5 persons.m-2, equivalent to a fairly crowded elevator situation” [8]. A more detailed evaluation that takes into account more aspects of human response and behaviour, such as: - response to perception of fire and smoke, - time delays to start the movement, - crowd behaviour and management, - familiarity with the location,

Feedback from staff and occupants after a drill helps identify issues needing improvement. An assessment is also advisable after false alarms and actual fires in order to identify deficiencies in the fire safety plan.

- building layout and way finding,

Evacuation Movement

Conclusion

When the fire alarm is activated, it should provide enough time for occupants to move to a safe location before conditions become dangerous. If the occupants do not start to move immediately, the time available for safe escape becomes shorter. To minimize the possibility of delay, information should be provided to the occupants to prompt movement. Actions for evacuations should come into play as soon as possible after the alarm activation. The calculation of movement is fairly simple. A number of authors have published on the subject. The SFPE Handbook is an excellent source of information on calculation of speed of movement [7]. It should be kept in mind that most equations and calculation methods do not take into account crowd composition and abilities [6], as well as the effect of fatigue, stress and movement under smoke conditions [1].

has not been included in calcuation because these elements are difficult to evaluate and can lead to too much variation, depending on the users’ knowledge of the situation [7].

Although adequate fire safety systems are often installed in buildings, its happened that thay faild. Problems can arise during fire incidents because systems were put in place with false expectations regarding how occupants actually behave during fires. It has been observed regularly that occupants have a tendency to ignore the sound of the fire alarm in large public buildings such as shopping centres or airports, continuing their normal activities. In office buildings, well designed fire doors have failed to fulfil their role because occupants have installed door stops to facilitate free movement in the everyday use of the building. Occupants of apartment buildings sometimes tampered with the fire alarm sounders to silence them, if they feel they have to respond to too many false alarms. Many of these problems could be foreseen if there was more attention given to human behaviour in fire.

In general, life safety from fire is achieved if the required safe egress time (RSET) is shorter than the available safe egress time (ASET), where the ASET is defined as the time when fireinduced conditions within an occupied space or building become untenable.


333


References

[5]

Sime, J.: The concept of panic, in D. Canter (Ed.), Fires and Human Behaviour, John Wiley & Sons, Chichester, UK, pp.63-81, 1980.

[6]

Proulx, G.: Occupant Response to Fire Alarm Signals, NFPA Fire Alarm Code Handbook, Supplement 4, Quincy, MA, USA, 1999.

Boyce, K.E.; Shields, T.J.; Silcock, G.W.H.: Toward the characterization of building occupancies for fire safety engineering: capabilities of disabled people moving horizontally and on an incline, Fire Technology, Vol. 35, No. 1, 1999.

[7]

Guylène Proulx, Ph. D.: Occupant Behaviour and Evacuation 9th International Fire Protection Seminar Munich, 2001.

SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, 2nd Edition, Society of Fire Protection Engineers, National Fire Protection Association, Quincy, MA, USA, 1995.

[8]

De Smet, E.: FRAME 2008.Theoretical basis and technical reference guide, Belgium, 1988.

[1]

Jensen, G.: Evacuating in Smoke, IGS AS, Trondheim, Norway, 1993.

[2]

Proulx, G.: The Impact of Voice Communicaiton Messages During a Residential Highrise Fire, Proceedings of the First International Symposium on Human Behaviour in Fire, Belfast, UK, 1998.

[3]

[4]

Publikace z edice SPBI SPEKTRUM Bezpečnostní plánování EDICE SPBI SPEKTRUM

48.

Michail Šenovský, Vilém Adamec, Michal Vaněk

Publikace Bezpečnostní plánování se zabývá problematikou managementu a plánování zejména v oblasti krizového řízení. Text je proto sestaven tak, aby nejdříve poskytl základní informace o oblasti managementu MICHAIL ŠENOVSKÝ a plánování v obecné rovině. V dalším je pak vymezen pojem bezpečnostní plánování. Následně jsou VILÉM ADAMEC MICHAL VANċK jednotlivé oblasti plánovacích aktivit dokumentovány na požadavcích legislativy. Je zmíněna i problematika BEZPEýNOSTNÍ PLÁNOVÁNÍ ochrany informací při plánování bezpečnosti státu. Je nutno předeslat, že se v žádném případě nejedná o úplný popis dané problematiky. Ve své podstatě to totiž ani není dost dobře možné. SDRUŽENÍ POŽÁRNÍHO A BEZPEýNOSTNÍHO INŽENÝRSTVÍ

ISBN 80-86634-52-4. Rok vydání 2006.

cena 85 Kč


334



Zkušenosti s edukací v krizovém řízení Experience with Education in Crisis Management Ing. Ladislav Karda Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Zdravotně sociální fakulta Jírovcova 1348/24a, 370 01 České Budějovice 3 [email protected]

usnesení č. 211 dne 25. 9. 2001. [2] V koncepci je konstatováno, že byla připravena mezirezortní komisí a předpokládá realizovat vzdělávání v zařízeních ministerstva vnitra, ale současně budou využity i vysoké a vyšší odborné školy, jejichž vzdělávací programy jsou blízké oblasti krizového řízení. Edukace na základních a středních školách

Abstrakt Základem zvýšení účinnosti edukace dětí a mládeže v oblasti krizového řízení je odborná příprava z oblasti ochrany obyvatelstva a krizového řízení budoucích učitelů při jejich studiu na pedagogických fakultách. Ke zlepšení edukace dospělé populace může vést zavedení moderních forem preventivně výchovné činnosti zaměřené na krizové řízení a zvýšení odpovědnosti a zlepšení přístupu k edukaci vybraných skupin obyvatelstva, které mají rozsáhlé rozhodovací pravomoci. Edukace v oblasti krizového řízení je uskutečňována na základě právních předpisů a upřesňujících dokumentů Bezpečnostní rady státu. Klíčová slova Edukace, krizové řízení, Koncepce vzdělávání v oblasti krizového řízení. Abstract Efficacy of the education of children and youth in the field of civil protection and crisis management can best be achieved through professional preparation of future teachers in the course of their study at faculties of education. The education of the adult population can be improved by introducing modern forms of educational activities focused on crisis management and by increasing the sense of responsibility and improving the attitude towards education in selected groups of the population having important decision-making competences. The education in the field of crisis management is being implemented based on legal regulations and supplementing documents of the State Safety Council. Key words Education, crisis management, Concept of education in the field of crisis management. Úvod Edukace pracovníků ve všech oborech lidské činnosti je důležitou činností, neboť přispívá ke zkvalitnění jejich činnosti. Edukace má několik etap a je zaměřena na různé vybrané skupiny osob - pracovníků, funkcionářů, příslušníků a další. Obecně lze konstatovat, že relativně nejpropracovanější je edukace dětí a mládeže, byť toto tvrzení nelze aplikovat plošně. V příspěvku je popsána i historie edukace v krizovém řízení, právní podklady pro její uskutečňování, obsah, rozsah a zaměření jednotlivých typů edukace. Historie edukace v oblasti krizového řízení Systematické počátky edukace v krizovém řízení sahají do r. 1999, kdy byl usnesením Bezpečnostní rady státu ze dne 16. 11. 1999 č. 56 schválen materiál „Strategie vzdělávání v oblasti krizového řízení.“ [1] Tento materiál řešil potřebu komplexní přípravy pracovníků v oblasti krizové připravenosti na všech stupních řízení. V roce 2001 byla schválena „Koncepce vzdělávání v oblasti krizového řízení“, kterou přijala Bezpečnostní rada státu jako Ostrava 4. - 5. září 2013

Pro základní, střední a vyšší odborné školy vydalo Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy dne 4. 3. 2003 „Pokyn k začlenění tematiky ochrany člověka za mimořádných události do vzdělávacích programů” vč. „Dodatku k učebním dokumentům pro základní školy, střední školy, speciální školy a vyšší odborné školy.” [3] Tento dokument určuje rozsah a obsah výuky ochrany člověka za mimořádných událostí na uvedených typech škol s tím, že je uvedeno, že předmětná tematika se začleňuje do výuky v každém ročníku v rozsahu nejméně 6 vyučovacích hodin a podle rozhodnutí ředitele samostatně nebo v rámci příslušných předmětů podle platných učebních dokumentů. Metodickou pomůcku k této výuce zároveň vydalo Ministerstvo vnitra - generální ředitelství Hasičského záchranného sboru ČR (dále jen „HZS ČR“). Koncepce vzdělávání a další dokumenty V současné době je platná „Koncepce vzdělávání v oblasti krizového řízení” (dále jen „Koncepce”) schválená usnesením Bezpečnostní rady státu dne 16. 11. 2004 č. 14 [4], která člení přípravu do dvou oblastí, a to získávání kvalifikace cestou vyššího odborného nebo vysokoškolského vzdělávání a v rámci dalšího profesního vzdělávání. K větší provázanosti a sjednocení obsahové stránky studia v předmětných oblastech na vysokých školách vzniklo „Společné minimum pro potřeby vzdělávání odborníků v oblasti bezpečnosti” schválené usnesením Bezpečnostní rady státu dne 3. 7. 2007 č. 32 [5], jehož cílem je vytvoření společného vědomostního základu určeného ke vzdělávání odborníků v oblasti bezpečnosti a jeho poskytnutí širokému spektru vysokých škol k využití ve vlastních studijních programech při respektování akademických svobod vysokých škol. Schválený dokument stanovuje základní zaměření výuky na následující oblasti: Krizový management, Analýza rizik, Bezpečnostní politika a prevence kriminality, Ochrana obyvatelstva, Ekonomika krizových situací, Aplikovaná informatika, Veřejné právo a základní související předpisy a Anglický jazyk. K naplnění Koncepce ve druhé oblasti, tj. v rámci dalšího profesního vzdělávání jsou v příloze k této Koncepci stanoveny obsahy vzdělávacích programů pro vzdělávání v oblasti krizového řízení. Zaměření vzdělávání je rozděleno do 10 základních oblastí označených A - J, a sice: průřez problematikou krizového řízení, úvod do problematiky krizového řízení, krizové řízení při nevojenských krizových situacích, obrana státu, ochrana obyvatelstva, ochrana ekonomiky, vnitřní bezpečnost a veřejný pořádek, hospodářská opatření pro krizové stavy, integrovaný záchranný systém a krizové řízení v oblasti zdravotnictví. Pracovníci, úředníci, funkcionáři, příslušníci složek integrovaného záchranného systému a ostatní mají v krizovém řízení rozdílné úkoly, různou míru odpovědnosti a rovněž potřebu různých informací vč. hloubky jejich poznání a zvládání. Koncepce reaguje na tyto potřeby a rozdělila zainteresované osoby v krizovém řízení do cílových skupin následovně: - úředníci územních samosprávných celků (např. vedoucí úřadů, vedoucí úředníci s obecnou a přímou odpovědností v krizovém řízení a úředníci „specialisté” v krizovém řízení),

335


- zaměstnanci ve správních úřadech (např. členové vrcholového i středního managementu s obecnou i přímou odpovědností za krizové řízení a specialisté v oblasti krizového řízení), - příslušníci ozbrojených sil a bezpečnostních sborů (např. Armáda ČR, HZS ČR, Policie ČR), - zaměstnanci právnických a podnikajících fyzických osob zabývající se otázkami ve vztahu ke krizovému plánování (např. subjekty hospodářské mobilizace, kritické infrastruktury), - volení a další funkcionáři nepodléhající požadavkům na vzdělávání a vyžadující individuální přístup (např. členové Parlamentu ČR, hejtmani krajů, primátoři a starostové obcí). Dle zařazení do skupiny jsou osoby vzdělávány v různých modulech (A - J) dle jejich potřeb, a to s možností kombinací více modulů v jedné vzdělávací akci. Realizace Koncepce Od doby přijetí Koncepce ji naplňuje HZS ČR ve spolupráci s dalšími zainteresovanými subjekty. Zvýšená pozornost je HZS ČR věnována edukaci volených funkcionářů, zejména starostů obcí s rozšířenou působností vč. primátorů statutárních měst, kdy je pro ně organizováno jednodenní zaměstnání 1 x za volební období. Poslední kurzy probíhaly pro starosty obcí s rozšířenou působností i starosty obcí v první polovině loňského roku. Z 227 obcí s rozšířenou působností (vč. městských částí hl. m. Prahy) se zúčastnilo 140 starostů, což jsou 63 % a další 174 zástupci obcí s rozšířenou působností. V témže období zajišťovaly ve své územní působnosti HZS krajů vzdělávání starostů obcí. Z celkového počtu 6 183 obce v ČR se vzdělávání zúčastnilo 3 327 starostů, což je 56 % starostů a další 3 823 zástupci obcí. Nejvyšší účast starostů na kurzech zaznamenal Liberecký kraj - účast 78 % a naopak nejnižší účast byla evidována v Ústeckém kraji a to 37 %. Institut ochrany obyvatelstva v Lázních Bohdaneč, jako součást HZS ČR, organizuje od r. 2003 týdenní odbornou přípravu pro tajemníky a členy krizových štábů určených obcí/obcí s rozšířenou působností (zákon č. 240/2001 Sb. [6] používal do konce roku 2010 pojem „určená obec” pro ty obce, které měly za povinnost rozpracovat úkoly krizového plánu kraje a od r. 2011 jsou pro zpracování krizových plánů obcí s rozšířenou působností již přímo určeny tyto obce). Pro tajemníky bezpečnostních rad obcí s rozšířenou působností bylo zorganizováno několik akcí, konkrétně lze jmenovat odbornou přípravu pro všech 17 tajemníků krizových štábů obcí s rozšířenou působností Jihočeského kraje. Zvláštní postavení měl tento kurz v r. 2003, kdy byl organizován společně pro tajemníky bezpečnostních rad obcí s rozšířenou působností a velitele stanic HZS ČR, kterého se zúčastnilo 13 posluchačů. Od zahájení edukace krizových štábů do letošního roku bylo v Institutu ochrany obyvatelstva zorganizováno 20 kurzů za účasti 230 posluchačů. Tyto kurzy jsou zaměřeny zejména na praktické procvičení úkolů jednotlivých členů krizových štábů při řešení mimořádné události nebo krizové situace s cílem optimalizovat jejich činnost, aby se zkrátila rozhodovací doba a zkvalitnily návrhy způsobů odstraňování následků těchto událostí. Institut ochrany obyvatelstva vycházel a vychází vstříc orgánům samosprávy a organizuje odbornou přípravu členů krizových štábů přímo v místech jejich působení, což je kladně hodnoceno zejména z důvodu úspory finančních prostředků na odbornou přípravu a času členů štábů. Za členy krizových štábů přijedou určení lektoři, kteří jsou odborníky ve svém oboru. Výhodou je i ta skutečnost, že členové krizových štábů jsou ve svém vlastním, známém prostředí, kde by působili i v případě skutečné mimořádné událostí nebo krizové situace. Takových akcí bylo od r. 2003 do současné doby zorganizováno 17. Nejvyšší zájem o tyto akce byl v letech 2008 a 2009, kdy se touto formou uskutečnilo 10 kurzů odborné přípravy 336

s účastí 181 posluchače. V případě zájmu je Institut ochrany obyvatelstva připraven v těchto odborných přípravách pokračovat. Závěr Organizace edukace obyvatelstva v oblasti krizového řízení má dobrý právní základ v krizovém zákonu [6] a v navazujících usneseních Bezpečnostní rady státu. Tato skutečnost koresponduje s celkově dobrým právním podkladem ochrany obyvatelstva i havarijního a krizového plánování. Z uvedených údajů vyplývá, že za dobu platnosti citovaných dokumentů bylo vzděláváno, a to i opakovaně, velké množství osob zainteresovaných na krizovém řízení. Vždy je možnost realizované činnosti zlepšovat, což platí i pro oblast edukace. Jednou z cest ke zkvalitnění procesu edukace dětí a mládeže je příprava budoucích učitelů v oblastech „ochrana člověka za mimořádných událostí; péče o zdraví a dopravní výchova”, a to již na pedagogických fakultách a některých dalších vysokých školách připravujících budoucí učitele na povolání. Při vzdělávání dospělých je obecně nutno zvýšit působení na obyvatelstvo v rámci preventivně výchovné činnosti za využití všech vhodných moderních forem přístupu k nim. Při přípravě a organizaci dalšího profesního vzdělávání je to zvýšení účasti na zaměstnáních a odborných přípravách, zejména funkcionářů, kteří mají velké rozhodovací pravomoci. To je úkol pro orgány krizového řízení, neboť jen vzdělaný a odborně připravený člověk je schopen ochránit sebe a kvalifikovaně rozhodovat. Seznam použitých zdrojů [1]

Strategie vzdělávání v oblasti krizového řízení. Usnesení Bezpečnostní rady státu ze dne 16. 11. 1999 č. 56 [online]. 1999 [cit. 2012-11-06]. Dostupné z: http://www.vlada.cz/ cz/pracovni-a-poradni-organy-vlady/brs/cinnost/zaznamyz-jednani/zaznamy-1999/zaznam-11--schuze-bezpecnostnirady-statu--16--11--1999-18530/.

[2]

Koncepce vzdělávání v oblasti krizového řízení. Usnesení Bezpečnostní rady státu ze dne 25. 9. 2001 č. 211 [online]. 2001 [cit. 2012-11-06]. Dostupné z: http://www.vlada.cz/ cz/pracovni-a-poradni-organy-vlady/brs/cinnost/zaznamyz-jednani/zaznamy-2001/zaznam-29--schuze-bezpecnostnirady-statu--25--9--2001-18523/.

[3]

Pokyn k začlenění tématiky ochrany člověka za mimořádných událostí do vzdělávacích programů ze dne 4. 3. 2003 (č. j. 12 050/03-22) a Dodatek k učebním dokumentům pro základní školy, střední školy, speciální školy a vyšší odborné školy (č. j. 13 586/03-22), [online]. 2003 [cit. 2012-11-06]. Dostupné z: http://www.hzscr.cz/clanek/podklady-k-vyucetemat-ochrany-cloveka-za-beznych-rizik-a-mimoradnychudalosti-v-zakladnich-skolach.aspx.

[4]

Koncepce vzdělávání v oblasti krizového řízení. Usnesení Bezpečnostní rady státu ze dne 16. 11. 2004 č. 14 [online]. 2004 [cit. 2012-11-06]. Dostupné z: http://www.vlada.cz/ assets/ppov/brs/cinnost/zaznamy-z-jednani/usn-14-04.pdf.

[5]

Společné minimum pro potřeby vzdělávání odborníků v oblasti bezpečnosti. Usnesení bezpečnostní rady státu ze dne 3. 7. 2007 č. 32 [online]. 2007 [cit. 2012-11-06]. Dostupné z: http://www.vlada.cz/assets/ppov/brs/cinnost/zaznamy-zjednani/usn-32-07.pdf.

[6]

Zákon č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon), ve znění pozdějších předpisů.



Matematické modelování při návrhu přirozeného odvětrání jednopodlažního objektu Mathematical Modelling to the Design of Natural Ventilation System for a Single-Storey Building Ing. Petr Kučera, Ph.D. Ing. Marek Šaroch VŠB - TU Ostrava, Fakulta bezpečnostního inženýrství Lumírova 13, 700 30 Ostrava-Výškovice [email protected], [email protected] Abstrakt Požáry neohrožují pouze osoby v objektech, ale i objekty samotné. Tepelné namáhání konstrukcí vlivem vysokých teplot vzniklých při požáru je značné, a požární odolnost některých konstrukcí proti vysokým teplotám není vždy dostačující. Pro odvedení přebytečného tepla lze využít zařízení pro odvod kouře a tepla. Díky tomu nejsou stavební konstrukce tolik namáhané, ale co je mnohem důležitější, je zvýšena doba zakouření a tím se prodlužuje doba bezpečného úniku. Na unikající osoby nepůsobí teplý kouř plný toxických plynů a viditelnost zůstává nesnížena. Tento článek se proto zabývá návrhovým metodám přirozeného požárního odvětrání a vyhodnocuje účinnost jednotlivých návrhových metod na jednopodlažním objektu pomocí simulačního programu Fire Dynamics Simulator. Tyto metody se následně porovnávají mezi sebou. Klíčová slova Požární odvětrání, kouř, teplota, Fire Dynamics Simulator. Abstract Fires do not only threaten people in the building, but also the objects themselves. Thermal loading that is exposed structures due to the high temperatures is significant. Fire resistance of some structures to high temperatures is not always sufficient. For heat exhaust can be used smoke and heat control systems. Using this system are not many structures thermally loaded, however, the time for smoke filling object is increased and thus extending the period of safe egress. This article deals with the design methods of fire ventilation and evaluates the effectiveness of the design methods for singlestorey building using simulation program Fire Dynamics Simulator and these methods are compared with each other. Key words Smoke and heat exhaust ventilation, smoke, temperature, Fire Dynamics Simulator. Úvod Hlavní úkoly požárního větrání závisí na prostorech, ve kterých je požární odvětrání nainstalováno [1]. V objektech, kde se shromažďují lidé, je hlavním úkolem udržení neutrální roviny v bezpečné výšce. Bezkouřová vrstva musí být tak vysoká, aby nebyly ohroženy unikající osoby. Ve výrobních prostorech nebo skladech, kde je hustota osob malá je prioritou požárního větrání zmenšit rozsah škod na uskladněném zboží způsobeném přímým působením tepla nebo kouře. Obecně ještě platí, že požární větrání má za úkol omezovat teplotu vrstvy horkých plynů pod střechou objektu, aby nedošlo k porušení nebo zborcení nosné konstrukce v důsledku překročení kritických teplot materiálu. Dále zmenšit rozsah škod způsobených nadměrným otevřením nadbytečného počtu sprinklerových hlavic Ostrava 4. - 5. září 2013

vlivem šíření vrstvy horkých plynů pod střešním prostorem nebo snížit riziko přenosu požáru na střešní nebo stropní konstrukci. Požární větrání může snížit riziko přenosu požáru na sousední objekty a je nápomocné i jednotkám požární ochrany, které se v méně zakouřeném objektu lépe orientují. Provedení hasebního zásahu v odvětraných objektech je tak efektivnější. Požární odvětrání se dělí přirozený odvod kouře a tepla, nucený odvod kouře a tepla a kombinovaný odvod kouře a tepla. Přirozeného požárního odvětrání [2] se využívá zejména u posledního nadzemního podlaží, kde lze kouř snadno odvést na volné prostranství nad střechu. K tomuto odvětrání se používají střešní klapky. Tento druh požárního odvětrání je nejčastěji projektován u jednopodlažních objektů. Požární odvětrání však není funkční vždy. Aby docházelo k přirozenému vztlaku, je nutné, aby byl dostatečný rozdíl mezi teplotou plynů resp. kouře a teplotou venkovního vzduchu. Dalšími faktory, které ovlivňují správnou funkci přirozeného požárního odvětrání, jsou rychlost větru, meteorologická situace nebo například součinnost se samočinným stabilním hasicím zařízením. Návrhové metody V současné době existuje několik různých a odlišných návrhových metodik (viz tab. 1). Vlivem těchto rozdílných návrhových postupů jsou zapotřebí různá vstupní data. Výstupní data se však v některých případech liší a výsledky jsou nesrovnatelné. Tab. 1 Přehled návrhových metod [3] Země původu

Návrhový postup

Směrnice pro navrhování požárního odvětrání

Druh metody

Česká republika

Kombinovaný

Aktual Bulletin č. 20

Česká republika

Kombinovaný

ČSN 73 0802 - Příloha H

Česká republika

Kombinovaný

ČAP CEA 4020

Česká republika

Tabulkový

Mezinárodní

Výpočtový

ČSN P CEN/TR 12 101-5 DIN 18 232 - 2(5) NFS 61-938 - NFS 61-940 TVRB S 125

Německo

Tabulkový

Francie

Tabulkový

Rakousko

Výpočtový

NFPA 92B

USA

Výpočtový

NFPA 204

USA

Výpočtový

Velká Británie

Výpočtový

Metodika Colt International Návrh s využitím obecných fyzikálních vztahů

Výpočtový

Pro návrh přirozeného požárního odvětrání jsou využity postupy určené českou technickou normu ČSN 73 0802 a evropskou ČSN P CEN/TR 12 101-5. Pro porovnání byla užita německá DIN 18 2322 a Aktual Bulletin č. 20 - Požární odvětrání stavebních objektů v návaznosti na ČSN 73 0802 a ČSN 73 0804, který vznikl stejně jako evropská norma již v roce 2000. Požární odvětrání jednopodlažního objektu Jako podklad pro účely ověření účinnosti požárního odvětrání dle jednotlivých návrhových postupů byla využita skladovací hala o půdorysných rozměrech cca 50 m x 20 m. Světlá výška haly je 5,7 m. 337


Sortiment skladu tvoří náhradní díly pro zemědělskou techniku jako ložiska, lana, řetězy, řetězová kola, těsnění, pružiny, nářadí, spony, jakož i samotné části a náhradní díly zemědělských strojů. Tedy hlavně výrobky z nehořlavých materiálů a různých druhů plastů. Skladovací plocha v objektu je 900 m2. Zbylou půdorysnou plochu vyplňuje administrativní vestavba o půdorysné ploše 90 m2. Sklad je dle požárně bezpečnostního řešení stavby zařazen do IV. skupiny výrob a provozů.

uvolněného tepla rovné hodnotě 15 312 kW. Přesný průběh uvolňování tepla je patrný z obr. 2, který ukazuje nárůst tepla v čase. Po 15 minutě požáru se předpokládá zásah jednotek požární ochrany, proto množství uvolněného tepla lineárně klesá až do 30 minuty, kdy je požár zlikvidován.

Skelet skladovací haly je založen na jednostupňových železobetonových základových patkách. Nosnou část skladovací haly tvoří ocelový skelet, který je opláštěný fasádními vertikálními panely Kingspan tl. 80 mm a střešními panely Kingspan tl. 80 mm s vnitřní tepelnou izolací splňující příslušné předpisy pro tepelný odpor. Vnitřní dělící stěna mezi oběma částmi objektu bude z cihelných tvárnic POROTHERM 30. V administrativní části je proveden mezistrop, který je podepřen ocelovými rámy vodorovnými stropnicemi z I profilů. Příčky uvnitř administrativní vestavby jsou navrženy z pálených cihel. Podhled skladovací haly budou tvořit zateplené střešní panely Kingspan. Střešní krytinu budou tvořit střešní panely Kingspan.

Obr. 2 Množství uvolněného tepla v závislosti na čase Maximální množství tepla pro návrhový požár se bere nižší z hodnot maximálního množství uvolněného tepla z požáru řízeného odvětráním a požáru řízeného palivem. Při porovnání maximálního množství tepla, které se uvolní při požáru řízeném odvětráním a požáru řízeném množstvím paliva je zřejmé, že návrhový požár se bude chovat jako požár řízený množstvím paliva.

Obr. 1 Ukázka vizualizace haly

Pokud se tato hodnota množství uvolněného tepla podělí plochou požáru, získáme maximální rychlost uvolňování tepla produkovanou z 1 m2 (RHRf). Je nutné znát však plochu požáru, kterou můžeme určit několika způsoby. Při výpočtech bylo použito pouze stanovení plochy požáru pomocí Metodického návodu k vypracování dokumentace zdolávání požáru a německé normy DIN 18 232-2.

Návrhový požár

Průběh modelací požárního odvětrávání

Program Fire Dynamics Simulator dokáže simulovat požár dvěma způsoby. Při využití prvního způsobu se nejdříve musí v simulovaném prostoru určit množství hořlavých materiálů, které se liší svými tepelně-fyzikálními vlastnostmi, chemickým složením a prostorovým uložením. Poté již model FDS dokáže vypočítat rychlost hoření a odhořívání. Dále program bere v potaz, že během pyrolýzy vznikají uhlíkaté zbytky a další produkty hoření jako např. vodní pára, plynné palivo. Tyto produkty mohou ovlivnit dynamiku požáru. Nevýhodou tohoto postupu je, že ve skladovací hale nelze určit přesné rozložení a množství jednotlivých materiálů. Další nevýhodou je, že tepelně-fyzikální vlastnosti jednotlivých komponentů nejsou dostatečně známy, a tím pádem by mohlo dojít k poměrně nepřesným výsledkům. Díky těmto nedostatkům byl při modelování požáru využit druhý způsob. [4]

Při modelování jednotlivých scénářů program Fire Dynamics Simulator vycházel ze základních vstupních údajů prostředí jako např. hodnoty atmosférického tlaku 101 325 Pa, venkovní teplota 20 °C, vlhkosti 60 %. Místo vzniku a velikost předpokládaného požáru jsou naznačeny na obr. 3. Výsledky nebyly ovlivněny použitím samočinného stabilního hasicího zařízení.

U druhého způsobu se zadává množství tepla uvolněného z jednotkové plochy za jednotku času. V tomto případě lze využít znalostí s rychlostí rozvoje požáru pomocí tzv. t-kvadratických požárů uvedených v ČSN EN 1991-1-2. Při plně rozvinuté fázi může být požár řízen množstvím paliva nebo řízený odvětráním. Jedním z nedůležitějších vstupních parametrů je maximální rychlost uvolňování tepla produkovaného z 1 m2 při požárech řízených palivem. Tento parametr lze pro výrobní objekty a sklady určit dvěma možnými způsoby, které závisí na rychlosti šíření plamene. Skladovací hala má poměrně velké množství požárně otevřených ploch. Celková plocha otvorů je 96 m2. Budeme-li uvažovat porušení celistvosti při požáru, výkon požáru řízený pouze odvětráním má hodnotu 323,1 MW. Pro návrhový požár, který bude řízen množstvím hořlavé látky, byla doba volného rozvoje požáru stanovena na 15 minut. Pro halu zařazenou do IV. skupiny výrob bylo stanoveno množství 338

Obr. 3 Umístění předpokládaného požáru Vyhodnocení účinnosti přirozeného požárního odvětrání Při ověřování účinnosti přirozeného požárního odvětrání bylo nutné nejdříve zjistit, jak se chová požár a kouř v hale bez samočinného odvětracího zařízení. A to v případě, že nedojde k porušení celistvosti skleněných otvorů a v případě, že dojde k porušení těchto otvorů. Pokud jsou tyto informace známy, lze porovnat účinnost odvětrání stanovenou dle jednotlivých návrhových metod a postupů. V případech, kdy bylo do objektu nainstalováno zařízení pro odvod kouře a tepla, byla doba otevření přívodních a odvodních otvorů stanovena na čas 120 s od vzniku požáru.



Chování kouře v objektu bez zařízení pro odvod kouře a tepla V objektech, ve kterých není nainstalováno samočinné odvětrávací zařízení, dochází k nárůstu teploty, protože vzniklé teplo kumulující se pod stropním prostorem nemá kam unikat. V případě, že objekty mají v obvodovém plášti nebo ve střeše okna bez bezpečnostních doplňků, dojde v případě porušení jejich celistvosti k úniku vně objekt. Bylo předpokládáno, že k poruše celistvosti tabulové skla dochází, pokud rozdíl teplot mezi ohřívanou částí skla a částí skla, která je zastíněna rámem vyšší než 80 °C. Velkou zásluhu na prasknutí skla má i uložení skla do rámu. Pokud je v rámu dostatek místa pro dilataci a v rámu nejsou nerovnosti, které by mohly sklo porušit, může se stát, že i tabulové sklo nemusí při působení vysokých teplot prasknout. Moderní okna, která jsou složena z izolačních dvojskel či trojskel nemusí tak při požáru prasknout a umožnit odvedení přebytečného tepla.

na Aktual Bulletinu č. 20, dále na ČSN 73 0802 příloha H, DIN 18 232-2 a na ČSN P CEN/TR 12 101-5. Všechny výpočty požárního odvětrání vycházejí z těchto vstupních hodnot - doba účinnosti zařízení 900 s, doba detekce 120 s, plocha kouřové sekce 996 m2, výška kouřových zábran 1,5 m a nezakouřená výška 4,3 m. Simulační programu Fire Dynamics Simulator svými výstupy poskytl značné množství informací. Výstupy pro jednotlivé návrhové metody byly vyhodnoceny a porovnány mezi sebou. Jedná se zejména o porovnání maximálních a průměrných teplot pod střešní konstrukcí a porovnání výškové úrovně nezakouřené vrstvy. V prvé řadě je nutné zjistit, jakou aerodynamicky volnou plochu jednotlivé návrhové postupy požadují. Tyto informace jsou znázorněny na obr. 5.

Z tohoto důvodu, byly provedeny dvě modelace. V prvním případě se předpokládalo, že okna zůstanou po celou dobu teplotního namáhání celistvá. V druhém případě okna prasknou při rozdílu teplot 80 °C mezi teplotou okna na vnitřní straně a teplotou venkovního prostředí. Chování kouře v hale bez porušení celistvosti oken Pro správné určení účinnosti přirozeného požárního odvětrání je nutné znát chování požáru v neodvětraném objektu. V případě, že během požáru nedojde k porušení celistvosti požárně otevřených ploch, se celý objekt zakouří. Čas, ve kterém klesla hladina spodní úroveň akumulační vrstvy pod normových 2,5 m, byl dle propočtů stanoven na 430 s od počátku simulace. Chování kouře v hale při porušení celistvosti oken

Obr. 5 Aerodynamická plocha odvětracích otvorů Maximální teploty pod stropním prostorem, tak díky použití požárního odvětrání se dosáhlo výrazného snížení. Hodnoty maximálních teplot pod stropním prostorem pro jednotlivé modelace je uveden na obr. 6.

Poruší-li se během požáru okenní otvory, dojde na rozdíl od neodvětraného objektu k menšímu zakouření. Hala se zaplňuje kouřem stejně jako neodvětraná hala, a to až do doby, kdy dojde k prasknutí prvního okenního otvoru. Dle simulačního programu FDS k tomuto jevu dojde v čase 329 s. Jak narůstá teplota kouřové vrstvy, dochází k otevírání dalších požárně otevřených plochy, tedy okenních otvorů.

Obr. 6 Maximální teploty v objektu

Obr. 4 Výšková poloha kouře v hale odvětrané pouze okenními otvory V 7 minutě od počátku požáru dochází ke snížení akumulační vrstvy kouře pod výškovou hodnotu 2,5 m. V tento moment se již bere evakuace jako nebezpečná. Na obr. 4 se na konci časové intervalu výšková hladina kouře lehce zvyšuje. To je způsobeno tím, že došlo k porušení celistvosti dalších oken a kouř rychleji opouštěl objekt. Avšak i v tento okamžik se odvětrání pouze okenními otvory jeví jako nedostatečné z hlediska bezpečné evakuace osob. Chování kouře v objektu s instalovaným zařízením pro odvod kouře a tepla V objektech ve kterých je nainstalováno zařízení pro odvod kouře a tepla, se předpokládá, že výška akumulační vrstvy neklesne pod výšku kouřových zábran. Na vybraném objektu byl tento předpoklad zkoumán na několika návrhových postupech. Nejdříve Ostrava 4. - 5. září 2013

Jak je patrné z obr. 6, potvrzuje se, že maximální teplota uvnitř objektu je přímo závislá na odvětrávacích otvorech. Čím větší odvětrávací otvory jsou, tím více tepla je odvedeno, a díky tomu maximální teplota v objektu klesá. Největší odvětrací otvory požaduje Aktual Bulletin č. 20 a jak ukazuje simulační model FDS, maximální teplota pod stropní konstrukcí klesla o více, než 110 °C Procentuální snížení maximální teploty je uvedeno v tab. 2. Tab. 2 Procentuální snížení teploty pod stropním prostorem Návrhová metoda Odvětrání okenními otvory Aktual Bulletin č. 20

Procentuální snížení teploty [%] 13,5 40

ČSN 73 0802 příloha H

29

DIN 18 232-2

37

ČSN P CEN/TR 12 101-5

30

Na obr. 7 jsou na porovnání znázorněny průměrné teploty kouřové vrstvy pod stropním prostorem.

339


Závěr Aplikováním simulačního programu Fire Dynamics Simulator na ověření návrhových metod požárního odvětrání používaných v České republice bylo z výsledků získáno značné množství informací. Simulační program Fire Dynamics Simulator generuje stejné množství konvektivního tepla, jako se kterým počítají jednotlivé návrhové postupy.

Obr. 7 Průměrné teploty kouřové vrstvy pod stropním prostorem Stejně jako se chová maximální teplota, chová se i průměrná teplota horké kouřové vrstvy pod stropním prostorem. Čím větší je odvod kouře z objektu, tím je menší teplota kouřové vrstvy. Dalším důležitým ukazatelem je nezakouřená část objektu. Čím výše je spodní hrana kouřové vrstvy, tím menší je působení sálavého tepla z akumulační vrstvy na osoby pohybující se pod kouřovou vrstvou, a také je menší pravděpodobnost inhalace nebezpečných zplodin hoření. Dle českých norem je považována bezpečná nezakouřená výška v minimální výškové úrovni 2,5 m nad podlahou. Výšková úroveň nezakouřené vrstvy vyhodnocena pomocí simulačního programu Fire Dynamics Simulator je pro jednotlivé návrhové postupy ukázána na obr. 8.

K rozporu dochází k množství uvolněného kouře a jeho teploty. Množství kouře generované modelačním programem převyšuje hodnoty, než ze kterých vychází jednotlivé návrhové postupy. Nárůst množství generovaného kouře se oproti návrhům se mohou lišit až o 50 %. Avšak použití zařízení pro odvod kouře a tepla způsobí, že teplota horkých spalin nedosahuje předpokládaných hodnot. Nižší teploty uvnitř akumulační vrstvy a větší množství vygenerovaného kouře pomocí programu Fire Dynamics Simulator jsou jedním z důvodů, proč nedošlo k naplnění návrhových předpokladů. Díky nižším teplotám v akumulační vrstvě je i nižší tlakový rozdíl mezi venkovním a vnitřním prostorem, kde probíhá hoření. Spaliny a produkty hoření proudící střešními odvětracími otvory nedosahují předpokládané rychlosti a tudíž je menší objemový průtok kouře z objektu. Pozitivem nadále zůstává, že spodní část akumulační vrstvy u všech modelací vygenerovaných simulačním programem Fire Dynamics Simulator neklesá pod výškovou hranici 2,5 m, která se uvažuje jako bezpečná pro evakuaci osob. Průběh modelace nebyl znehodnocen faktory ovlivňujícími správnou funkčnost požárního odvětrání, jako je vítr či samočinné stabilní hasicí zařízení. Tyto činitelé mohou průběh požárního odvětrání výrazně ovlivnit. Použitá literatura [1]

Bebčák, P.: Požárně bezpečnostní zařízení. 2. vyd. Ostrava: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2004, 130 s. ISBN 80-866-3434-5.

[2]

ČSN 73 0802. Požární bezpečnost staveb - Nevýrobní objekty. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 2009.

[3]

Kučera, P. et al.: Metodický postup při odlišném způsobu splnění technických podmínek požární ochrany. 1. vyd. V Ostravě: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2008, 201 s. Spektrum (Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství). ISBN 978-80-7385-044-9.

[4]

Kučera, P; Pezdová, Z.: Základy matematického modelování požáru. 1. vyd. V Ostravě: Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství, 2010, 111 s. Spektrum (Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství). ISBN 978-80-7385-095-1.

[5]

Reichel, V.: Požární odvětrání stavebních objektů v návaznosti na ČSN 73 0802 a ČSN 73 0804. Praha: MV-Ředitelství HZS ČR, 2000.

[6]

ČSN EN 1991 - 1 - 2. Zatížení konstrukcí - část 1 - 2: Obecná zatížení - Zatížení konstrukcí vystavených účinkům požáru. Praha: Český normalizační institut, 2004.

[7]

ČSN P CEN/TR 12 101-5. Zařízení pro usměrňování pohybu kouře a tepla - Část 5: Směrnice k funkčním doporučením a výpočetním metodám pro větrací systémy odvodu kouře a tepla. Praha: Český normalizační institut, 2008.

[8]

DIN 18 232-2. Rauch- und Wärmefreihaltung - Teil 2: Natürliche Rauchabzugsanlagen (NRA); Bemessung, Anforderungen und Einbau. Berlin: Deutsches Institut für Normung, 2007.

[9]

McGrattan, K. et al.: Fire dynamics simulator (version 5)-User´s guide. NIST Special publication 1019-5, National Institute of Standards and Technology, Building and Fire Research Laboratory, Maryland, USA, 2010.

Obr. 8 Výšková hranice nezakouřeného prostoru Sledovaná jednopodlažní hala, ve které není nainstalováno požární odvětrání, dle simulačního programu FDS se zakouří poměrně z velké části. Nezakouřený prostor bude v 10 minutě pouze 1 m nad podlahou, což je pro evakuaci nevyhovující. V případě, že vlivem vysokých teplot dojde v okenních otvorech k porušení a vysypání skla, hladina nezakouřené vrstvy vzroste na 1,9 m, což je mírné zlepšení, avšak z hlediska ochrany osob pořád nedostatečné.

Obr. 9 Zakouření haly větrané pouze okenními otvory v 600 s V případě využití požárního odvětrání dochází ke znatelnému zlepšení. Z výsledků plyne, že návrhové postupy požárního odvětrání jsou srovnatelné. Mírně lepších výsledků dosáhla německá DIN 18 232-2 a Aktual Bulletin č. 20. Obdobné výsledky jako výše jmenované byly vypozorovány u evropské normy ČSN P CEN/TR 12 101-5 a české ČSN 73 0802.

340



Určovanie druhu konštrukčného prvku podľa národnej prílohy k STN EN 13501-1+A1 Defining the Type of Construction Element According to STN EN 13501-1+A1 doc. Ing. Juraj Olbřímek, PhD. Ing. Dušan Jankovič

2. skladá sa iba z komponentov triedy reakcie na oheň A1 alebo A2- s1,d0 - obr. 1.

STU Bratislava, Stavebná fakulta Radlinského 11, 813 68 Bratislava, Slovenská republika [email protected], [email protected]

POZNÁMKA: Pri určovaní druhu konštrukčného prvku možno zanedbať vonkajšie nevýznamné zložky - obr. 2.

Abstrakt

- vonkajšiu významnú zložku,

Určovanie druhu konštrukčného prvku podľa v súčasnosti platných predpisov v SR pomocou triedy reakcie na oheň a požiarnej odolnosti obkladov.

- vnútornú významnú zložku,

Kľúčové slová

Na obr. 1, 2 a 6 sú charakteristiky nepodstatných zložiek, z ktorých vyplýva, že niektoré nepodstatné zložky môžu byť horľavé, ak neprekročia obmedzenia:

Druh konštrukčného prvku, trieda reakcie na oheň, požiarna odolnosť. Abstract Defining the type of construction element according to actual standards in Slovakia based on class of reaction to fire performance and fire resistance of coverings.

Množstvo horľaviny v jednotlivých vrstvách závisí podľa STN EN 13501-1+A1 od spalného tepla (PCS) a či ide o:

- vonkajšiu nevýznamnú zložku alebo - vnútornú nevýznamnú zložku.

- hrúbky, - plošnej hmotnosti a - celkového spalného tepla.

Key words Type of construction element, class of reaction to fire performance, fire resistance. Úvod Určenie druhu konštrukčného prvku je jednou zo základných požiarne technických charakteristík stavieb používaných v Slovenskej republike. Prechod na európske normy ako aj neustály a vývoj v skladbe konštrukcií prináša neustálu nové požiadavky na posúdenie horľavosti stavebných konštrukcií. Ide hlavne o skladanej konštrukcie alebo stavebné konštrukčné prvky. Nehomogenita stavebnej konštrukcie, zloženie z rôznych stavebných výrobkov, zloženie z viacvrstvových kompozičných stavebných výrobkov a jej skladanie na stavbe vyžaduje neustále prehodnocovanie horľavosti stavebnej konštrukcie z hľadiska protipožiarnej bezpečnosti stavieb. Predmetom analýzy je určovanie druhu konštrukčného prvku podľa v súčasnosti platných predpisov v SR, a to podľa jedného z nich Národnej prílohy STN EN 13501-1+A1 a jej stanovenie podľa preukázateľných skúšok. Analýza aj príloha normy sa zaoberá iba stavebnými konštrukciami, v ktorých je možné určiť jednotlivé zložky. Tieto zložky sú vrstvené „rovnobežne“ s rovinou vonkajších povrchov a nie s konštrukciami, ktoré sú členené kolmo na rovinu povrchu konštrukcie alebo všeobecne. Pri nemožnosti určiť zložky a povrchové ochranné vrstvy trieda reakcie na oheň závisí konzervatívne od výrobku s najhoršou triedou reakcie na oheň alebo sa musí overiť skúškou. Pri takýchto stavebných konštrukciách sa vyžaduje podrobnejšia analýza, ktorá nie je v tomto článku riešená.

Obr. 1 Konštrukčný prvok druhu D1

Obr. 2 Konštrukčný prvok druhu D1 (vonkajšia nevýznamná zložka) - analýza podmienok Konštrukčný prvok druhu D2 Požiadavky podľa národnej prílohy k STN EN 13501-1 + A1 určujú, že konštrukčný prvok druhu D2 je stavebná konštrukcia, ktorá nespĺňa požiadavky na konštrukčný prvok druhu D1 a v určenom čase požiarnej odolnosti nezvyšuje intenzitu požiaru, pretože: - komponenty s triedou reakcie na oheň inou ako A1 alebo A2 s1,d0, ale nie F sú celkom uzavreté medzi celistvé komponenty triedy reakcie na oheň A1 alebo A2 s1,d0; - v požadovanom čase požiarnej odolnosti sa nedosiahne teplota vzplanutia týchto komponentov (ak nie je známa, tak sa uvažuje teplota 180 °C) - obr. 3.

Konštrukčný prvok druhu D1 Požiadavky podľa STN EN 13501-1 + A1 určujú, že konštrukčný prvok druhu D1 je konštrukcia, ktorá v čase požiarnej odolnosti nezvyšuje intenzitu požiaru, pretože spĺňa jednu z podmienok: 1. má triedu reakcie na oheň A1 alebo A2-s1,d0;


341


Obr. 3 Konštrukčný prvok druhu D2 (určený odhadom podľa teploty- bez preukázania skúškou)

Obr. 4 Konštrukčný prvok druhu D2 (preukázanie triedy K2 na základe skúšky podľa STN EN 14135)

V poslednom odseku uvedeného článku prílohy normy sa myslí: “vnútorných komponentov uzavretých medzi celistvé významné vrstvy, komponenty triedy reakcie na oheň A1 alebo A2 s1,d0”. POZNÁMKA 1: Splnenie požiadavky na celistvosť a izolačné schopnosti nehorľavých komponentov uzatvárajúcich vymenované horľavé komponenty možno preukázať triedou K2 na základe skúšky podľa STN EN 14135 pre čas minimálne rovnaký ako je požadovaný čas požiarnej odolnosti konštrukcie. POZNÁMKA 2: Pri určovaní druhu konštrukčného prvku možno zanedbať vonkajšie nevýznamné zložky (ako pri D1 na obr. 2). Podľa STN EN 13501- 2 + A1 sú podmienky pre obklady označené K2 vymedzené použitím podkladu pri skúške, a to: - drevotriesková doska (s hustotou (680 +/- 50) kg.m-3 a s hrúbkou (19 +/- 2) mm), - akýkoľvek iný špecifický podklad. Výsledky skúšky získané v prípade podkladu z drevotrieskovej dosky platia pre obklady používané na všetkých podkladoch (nezávisle od typu a hustoty podkladu). Obklad označený K2 sa považuje za schopný poskytnúť predpísanú ochranu obkladanému výrobku, ak sa počas skúšky podľa STN EN 14135 v určenom klasifikačnom čase (10 min, 30 min alebo 60 min) nezrúti obklad alebo jeho časť a splnia sa aj požiadavky určené v bodoch a) a b) - obr. 4, pozri PRIPOMIENKA 2. a) Pri obklade bez dutiny alebo dutín za ním: - počas skúšky priemerná teplota meraná na spodnej strane podkladu nesmie presiahnuť začiatočnú teplotu o viac ako 250 °C a maximálna teplota meraná v ktoromkoľvek mieste tejto strany nesmie presiahnuť začiatočnú teplotu o viac ako 270 °C, a - po skúške nesmie byť materiál odhorený alebo zuhoľnatený na nijakom mieste podkladu. b) Pri obklade s dutinou alebo dutinami za ním: - počas skúšky priemerná teplota meraná na spodnej strane podkladu a priemerná teplota meraná na nenamáhanej strane obkladu nesmie presiahnuť začiatočnú teplotu o viac ako 250 °C a maximálna teplota meraná v ktoromkoľvek mieste týchto strán nesmie presiahnuť začiatočnú teplotu o viac ako 270 °C a

Obr. 5 Ďalšie varianty obkladu s dutinou resp. s dutinami, ktoré je možné rozlíšiť PRIPOMIENKA 2: Hodnota K2 10 minút sa v Slovenskej republike v D2 bežne nepoužíva. V SR sú relevantné triedy: K2 30, 45 a 60 minút, ktoré sú REI (EI)30 D2, 45 D2, 60 D2 a pričom REI (EI) ako D3 môže byť aj vyššie. Nehomogénne nehorľavé výrobky definované pomocou hrúbky, hmotnosti a spalného tepla (PCS) V prílohe normy STN EN 13501-1+A1 je ďalej uvedená klasifikácia stavebných výrobkov, okrem podlahových krytín, z ktorých pre potrebu určenia druhu konštrukčného prvku boli vybrané požiadavky na klasifikáciu výrobkov triedy reakcie na oheň A1 a A2. Tieto požiadavky sú uvedené v tab. 1. Z podmienok uvedených v tab. 1 vyplýva ich súvislosť s podstatnou a nepodstatnou zložkou, ich hrúbkou, váhou a spalným teplom. Pri nehomogénnych výrobkoch vyplýva, že sa norma v tomto prípade zaoberá iba konštrukciami, ktoré sú vrstvené „rovnobežne“ s rovinou vonkajšieho povrchu a nie s konštrukciami, ktoré sú členené kolmo na rovinu povrchu konštrukcie.

- po skúške nesmie byť materiál odhorený alebo zuhoľnatený na nijakom mieste podkladu a na nijakom mieste nenamáhanej strany obkladu.

Obr. 6 Konštrukčný prvok druhu D1 a D2 (s nehorľavou vnútornou nevýznamnou zložkou definovanou pomocou PCS) analýza podmienok 342



Tab. 1 Triedy reakcie na oheň stavebných výrobkov okrem podlahových krytín (podľa národnej prílohy STN EN 13501-1) Trieda A1

Skúšobná metóda/metódy

Doplnková klasifikácia

ǻ T 30 °C; a a ǻm 50 %; a tf = 0s

EN ISO 1182 (1)

PCS 2,0 MJ/kg (1) a PCS 2,0 MJ/kg (2) (2a) a PCS 1,4 MJ/m2 (3) a PCS 2,0 MJ/kg (4) ǻ T 50 °C; a ǻm 50 %; a tf 20s

EN ISO 1716

A2

Klasifikaþné kritériá

EN ISO 1182 (1) aleb o EN ISO 1716 a

PCS 3,0 MJ/kg (1) a PCS 4,0 MJ/kg (2) a PCS 4,0 MJ/m2 (3) a PCS 3,0 MJ/kg (4)

FIGRA 120 W/s a

EN 13823

Tvorba dymu a horiace kvapky/þastice

LFS < okraj skúšobnej vzorky a THR 600s 7,5 MJ

(1) Pre homogénne výrobky a podstatné zložky nehomogénných výrobkov. (2) Pre každú vonkajšiu nepodstatnú zložku nehomogénných výrobkov. (2a) Alternatívne, akakoĐvek vonkajšia nepodstatná zložka s PCS 2,0 MJ/m 2 spĎĖajúceho nasledujúce kritéria EN 13823: FIGRA 20 W/s, a LFS okraj skúšobnej vzorky, a THR600s ,0 M J, a s1, a d0 (3) Pre každú vnútornú nepodstatnú zložku nehomogénnych výrobkov. (4) Pre výrobok ako celok.

Kombinácie podmienok pre určenie triedy reakcie na oheň pri triede A1 a A2 podľa PCS sú zobrazené na obr. 6. PRÍKLAD VÝPOČTU: Výpočet podľa tabuľka 1 STN EN 13501-1, príklad na bežne používanej polyetylénovej parotesnej fólie: Hrúbka fólie

0,22 mm = 0,00022 m

Plošná hmotnosť fólie

110 g.m-2 = 0,11 kg.m-2

PCS(spalné teplo) fólie

46 MJ.kg-1

Spalné teplo uvoľnené z 1 m2 potom je: PCS

= 0,11 kg.m x 46 MJ.kg = 5,06 MJ.m -2

-1

-2

5,06 MJ.m-2 > 4,0 MJ.m-2 Nie je splnená podmienka na vnútornú nevýznamnú zložku nehomogénneho výrobku triedy reakcie na oheň A2, ani pri hrúbke 0,22 mm. Konštrukčný prvok druhu D3 Požiadavky podľa národnej prílohy STN EN 13501-1 + A1 určujú, že konštrukčný prvok druhu D3 je konštrukcia, ktorá v určenom čase požiarnej odolnosti môže zvyšovať intenzitu požiaru a ktorú nemožno posudzovať ako konštrukčný prvok druhu D1 alebo D2. Konštrukčný prvok druhu D3 môže byť vytvorený z komponentov ktorejkoľvek triedy reakcie na oheň. - obr. 7

Obr. 7 Konštrukčný prvok druhu D3 Treba upozorniť na nezanedbateľnú podmienku pri určovaní druhu konštrukčného prvku a tou je požiadavka podľa STN 92 0201-2, ktorá hovorí, že na povrchovú úpravu konštrukčného prvku sa pri jeho určovaní prihliada, ak povrchová úprava je z materiálov triedy reakcie na oheň: - A2 alebo B a má priemernú hrúbku viac ako 5 mm; - C až F a má priemernú hrúbku viac ako 2 mm. Týmto spôsobom sa dá stavebná konštrukcia výrazne ovplyvniť a je postavená mimo spomínanú európsku klasifikáciu založenú na hrúbke, hmotnosti a spalnom teple. Ostrava 4. - 5. září 2013

Záver Určenie konštrukčného prvku druhu D2 a D1 je možné podľa poznámok národnej prílohy STN EN 13501-1+A1 overiť aj skúškami a výpočtom. Uvedené je veľkou výhodou pre ich správne určenie a používanie v praxi. Pri analýze stavebných výrobkov bol zistený nesprávny preklad definície nepodstatnej zložky v STN EN 13501-1+A1, čo bude v norme opravené a významne sprísnilo používanie tejto zložky. Konštrukčný prvok druhu D1 podľa tejto metodiky je určený na základe skúšok triedy reakcie na oheň, nie skúšok požiarnej odolnosti, avšak je dôsledne nehorľavý ako celok, okrem vonkajšej nepodstatnej zložky, i napriek vnútornej horľavej nepodstatnej zložke, ktorá sa obmedzuje skúškou a výpočtom: hrúbkou, hmotnosťou a spalným teplom. Pri veľmi malých hrúbkach môže ísť aj o horľavú vnútornú nepodstatnú zložku. Konštrukčný prvok, či už zvislý alebo vodorovný je pri triedach K2 dôsledne skúšaný podľa normovej teplotnej krivky za stanovených podmienok, čo sa používa v niektorých európskych štátoch pre zvýšenie protipožiarnej bezpečnosti stavieb, napr. drevených stavebných konštrukcií, kde sa dôsledne používa nehorľavý povrch konštrukcie. Použité termíny, definície a skratky Používané sú termíny, definície a značky z európskych noriem STN EN 13501-1 + A1 a nadväzujúcich: • výrobok (product): materiál, prvok alebo zložka, o ktorej sú požadované informácie, • materiál (material): jednotlivá základná látka alebo rovnomerne rozložená zmes látok, • homogénny výrobok (homogeneous product): výrobok, ktorý pozostáva z jedného materiálu a ako celok má jednotnú hustotu a zloženie, • nehomogénny výrobok (non-homogeneous product): výrobok, ktorý nespĺňa požiadavky na homogénny výrobok. POZNÁMKA: Je to výrobok, ktorý tvorí jedna alebo viacero významných alebo nevýznamných zložiek. • FIGRA: index rozvoja horenia využívaný pre účely klasifikácie, • FIGRA 0,2 MJ: maximálna hodnota pomeru tepla uvoľneného zo skúšobného telesa a príslušného času pri použití THR hranice 0,2 MJ, • významná zložka (substantial component): materiál, ktorý tvorí podstatnú časť nehomogénneho výrobku; za významnú zložku sa považuje vrstva, ktorej hmotnosť na jednotku plochy je ≥ 1,0 kg.m-2 alebo hrúbka je ≥1,0 mm. • nevýznamná zložka (non-substantial component): materiál, ktorý netvorí podstatnú časť nehomogénneho výrobku; za nevýznamnú zložku sa považuje vrstva, ktorej hmotnosť na jednotku plochy je < 1,0 kg.m-2 a hrúbka je < 1,0 mm. POZNÁMKA: Dve alebo viac nevýznamných zložiek, ktoré k sebe priliehajú (t.j. bez významnej zložky (zložiek) medzi vrstvami), považujú sa za jednu nevýznamnú zložku, ak spolu spĺňajú požiadavky na vrstvu, ktorá je nevýznamnou zložkou. • vnútorná nevýznamná zložka (internal non-substantial component): nevýznamná zložka, ktorá je na oboch stranách prekrytá aspoň jednou významnou zložkou. • vonkajšia nevýznamná zložka (external non-substantial component): nevýznamná zložka, ktorá nie je na jednej strane prekrytá významnou zložkou. • PCS - franc. pouvoir calorifique supérieur (gross calorific potential): spalné teplo (MJ.kg-1, MJ.m-2) podľa EN ISO 1716, • THR - (total heat release rate): celkové množstvo uvoľneného tepla, • LFS - (lateral flame spread): postranné šírenie plameňa [m]. 343


Použitá literatúra [1]

STN EN 13501-1:2010 + A1 Klasifikácia požiarnych charakteristík stavebných výrobkov a prvkov stavieb. Časť 1: Klasifikácia využívajúca údaje zo skúšok reakcie na oheň.

[2]

STN EN 13501-2:2010 + A1 Klasifikácia požiarnych charakteristík stavebných výrobkov a prvkov stavieb. Časť 2: Klasifikácia využívajúca údaje zo skúšok požiarnej odolnosti (okrem ventilačných zariadení).

[3]

STN EN 14135:2005 Obklady. Zisťovanie schopnosti protipožiarnej ochrany.

[4]

STN 92 0201-2:2007 Požiarna bezpečnosť stavieb. Spoločné ustanovenia. Časť 2: Stavebné konštrukcie.

344


►

2TODQONĜıS@ĜNUĢYCQNIDOQNĜDRJşUşYJTL@UşUNI

►

5şYJTLUNAK@RSH'/"@UDRS@UĤMşBGRXRSĢLś

►

$WODQSıY@UM@MNSDBGMNKNFHıBGUŌDŏDMı HMţDMşQRJşBGOQNAKĢLśGXCQNKNFHHCNOQ@UMı SDKDL@SHBD@LMNG@C@KŏıBG

V moravskoslezské metropoli vzniká národní centrum excelenBD JSDQġ ONLśţD QNYUNIH ŋ@CX UģCMİBG NANQś 5 IDGN QđLBH ID ATCNván XQLN¾WQÊ VXSHUSRĦÊWDĦ @ QD@KHYNUđM DWBDKDMSMİ UşYJTL U NAK@RSH (3SDBGMNKNFHİ 2TODQONěİS@ěNUđHMEQ@RSQTJSTQ@IDONŋHYNUđM@UMģJNKHJ@EđYİBG 5JUģSMT AXKYOQNUNYMģM MRDKLJK@RSQRUşONěDSMİLUşJNMDL3%+./R /QNSNţDIDŎSģMDMİONRS@UDM@ATCNU@-đQNCMİGNRTODQONěİS@ěNUġGNBDMSQ@ ID MRDKL TLİRSģM CN RODBHđKMİBG JNMSDIMDQś U @QDđKT 5XRNJġ ŎJNKX AđĽRJġ l 3DBGMHBJġ TMHUDQYHSX .RSQ@U@ 5ù! 34. #QTGş RTODQONěİS@ě SYU UDKJşJK@RSQATCDTUDCDMCNOQNUNYTUQNBDOŋHěDLţAXRDUSġ CNAģLģKY@ŋ@CHSLDYHMDIUşJNMMģIŎİBGRTODQONěİS@ěśM@RUģSģ 5LDYHě@RDATCDS@JġONŋİYDMRODBH@KHYNU@MşRXRSġLJSDQşATCDRKNTţHSOQNUşONěSX @RHLTK@BDŕKNGYNAK@RSHGXCQNKNFHD@LDSDNQNKNFHD 5D UşYJTLT RD (3(MMNU@SHNMR OQNjKTID CUģL@ YđJK@CMİLH RLģQX GHFG ODQENQL@MBD BNLOTSHMF SYU '/" @ UDRS@UģMġ DLADCCDC RXRSġLX -@ DWBDKDMSMİL UşYJTLT RD ONCİKİ OģS RTAIDJSś 5DCKD 5ù! 34. IRNT SN .RSQ@URJđ TMHUDQYHS@ U .RSQ@Uģ 2KDYRJđ TMHUDQYHS@ U .O@Uģ 5XRNJġ TěDMİ SDBGMHBJġ U !QMģ @ ĀRS@U FDNMHJX J@CDLHD UģC ÈDRJġQDOTAKHJX "DMSQTLIDTţNCQNJTRNTěđRSİOQDRSHţMİDUQNORJġ RİSģRTODQONěİS@ěNUşBGBDMSDQ/1 "$ -đQNCMİ RTODQONěİS@ěNUġ BDMSQTL UXQśRSđ U .RSQ@Uģ CİJX OQNIDJST "DMSQTL DWBDKDMBD (3(MMNU@SHNMR /QNIDJS AXK RBGUđKDM $UQNORJNT JNLHRİ @ ,HMHRSDQRSUDL ŎJNKRSUİ LKđCDţD @ SģKNUşBGNUX ÈDRJġ QDOTAKHJX U ěDQUMT QNJT "DKJNUġ MđJK@CX M@ QD@KHY@BH OQNIDJST UKDSDBGlěHMİ*ě 5şŎD *ě AXK@ ONRJXSMTS@ .ODQ@ěMİL OQNFQ@LDL 5şYJTL @ UşUNI OQN HMNU@BD OŋHěDLţIDjM@MBNUđMNYDRSQTJSTQđKMİBGENMCś$4$UQNORJşENMCQDFHNMđKMİGNQNYUNID@YDRSđSMİGNQNYONěSTÈDRJġQDOTAKHJX 1D@KHY@BD OQNIDJSTAXK@Y@GđIDM@ ěDQUDMBD

5İBDHMENQL@Bİ

Bezpilotní prostĜedky pro reálné použití AUMAV for real usage Ing. Pavel Reichert e-mail: [email protected] TECHNISERV, spol. s r.o., Moskevská 86, 101 00 Praha 10, ýeská republika

Bezpilotní kvadroptéry microdrone md4-200 a microdrone md4-1000 jsou AUMAV (Autonomus Unmanned Micro Aerial Vehicle), které byly vyvinuty pro plnČní úkolĤ v oblasti koordinace, dokumentace, zamČĜování, prĤzkumu, inspekce a monitorování. Jde o snadno transportovatelné kvadroptéry, bezpilotní létající prostĜedky, které mohou plnit nejrĤznČjší úkoly. A to jak samostatnČ, dle zadaného programu, tak prostĜednictvím Ĝídící jednotky, kterou ovládá pilot z pozemního stanovištČ. Kvadroptéry microdrone lze Ĝadit k miniaturizovaným létajícím zaĜízením VTOL (Vertical Take Off and Landing). Oba typy kvadroptéry byly vyvíjeny s ohledem na rychlé, snadné použití a nenároþnou obsluhu. DĤležitým kritériem byla rovnČž jejich stabilita za letu pĜi poĜizování obrazových záznamĤ a minimální vlastní hmotnost pĜi relativnČ vysoké nosnosti. Nízká hmotnost a speciální systém okamžitého zastavení motoru, jehož vrtule narazila na pĜekážku, pĜispívají významnou mČrou k bezpeþnému provozu kvadroptér. Mohou být Ĝízeny dálkovČ nebo mohou létat samostatnČ pomocí zabudované GPS navigace se zadáním souĜadnic cíle letu. Ke stabilitČ zaznamenávaného a pĜenášeného obrazu pĜispívá i nČkolik zabudovaných gyroskopĤ. ýtyĜi motory s elektronickou komutací pracují bez pĜevodovky a jsou tak velmi efektivní a extrémnČ tiché (< 65 dbA resp. <68dbA u vČtšího typu, mČĜeno ve vzdálenosti 3 m od vznášejícího se stroje). Tichý provoz významnČ rozšiĜuje možnosti využití tČchto bezpilotních prostĜedkĤ. Konstrukce kvadroptér je pĜizpĤsobena provozu v deštivém poþasí. Flexibilita zaĜízení umožĖuje extrémnČ krátkou dobu pĜípravy do prvního vzletu, cca 3-5 minut. Díky jedineþnému systému AAHRS (Attitude Altitude and Heading Reference System) mohou pĜístroj, po absolvování instruktáže, trvající ménČ než jednu hodinu, obsluhovat i nezkušení piloti v základním rozsahu pilotáže.

Modulární koncepce užiteþné zátČže umožĖuje flexibilní pĜizpĤsobení výbavy plnČnému úkolu. Poþínaje digitálním fotoaparátem s vysokým rozlišením, videokamerami pro poĜizování videozáznamĤ, které lze pĜizpĤsobit rĤzným svČtelným pomČrĤm, až po špiþkové termografické systémy. Kvadroptéry microdrone md4-200 a microdrone md41000 tak mohou plnit nejrĤznČjší úkoly v oblasti záznamu obrazu nebo monitoringu. V závislosti na užiteþném nákladu, rychlosti vČtru a teplotČ dosahují kvadroptéry letových þasĤ až 20 minut (microdrone md4-200) nebo až 70 minut (microdrone md4-1000). S použitím videobrýlí (zvláštní pĜíslušenství) lze provádČt lety i mimo dohlednou vzdálenost (až 500 m s microdrone md4-200, respektive 1000 m s microdrone md4-1000), pokud to národní pĜedpisy umožĖují. Videobrýle dovolují sledovat objekt zájmu z pohledu kamery, která celou akci zaznamenává. Videosignál je pĜenášen bezdrátovČ do videobrýlí, nebo na pomocný monitor. Obsluha tak má po celou dobu letu kontrolu a záznam celého procesu snímání a pilotáže kvadroptéry. Dodávaná základna microdrone BaseStation (doporuþujeme jako nezbytné zvláštní pĜíslušenství) uchovává v centrálním systému všechny informace po celou dobu letu pomocí vlastního uživatelského softwaru mdCockpit. Uživatel tak má pĜístup ke všem telemetrickým datĤm a pĜirozenČ také k videozáznamu videokamery. Base Station (základna) Základna je zabudovaná ve stabilním kufĜíku a vybavení je chránČno pĜed povČtrnostními vlivy a mechanickým poškozením. Základna obsahuje videopĜijímaþ s diverzitou, pĜijímaþ pro downlink a framegrabber. Je také možné, v rámci objednávky zvláštního pĜíslušenství, využití smČrové antény se ziskem až 15 dBm. Base Station lze v terénu prostĜednictvím plnČ nabitého LiPol akumulátoru provozovat po dobu více než 10 hodin. Napájení el. energií probíhá prostĜednictvím pĜípojky 230 V pĜi stacionárním použití nebo pomocí 12 V pĜípojky v blízkosti motorového vozidla. ProstĜednictvím Base Station pĜipojené k externímu zdroji, lze rovnČž LiPol akumulátory pro kvadroptéry dobíjet. Video data a telemetrická data mĤže pilot s pomocí notebooku (notebook není souþástí dodávky Base Station) pĜijímat, zpracovávat, archivovat a libovolnČ kopírovat na datová média. Software (je souþástí dodávky Base Station) mdCockpit je aplikace pro MicrosoftTM WindowsTM, která provádí všechny úkoly spojené s plánováním, monitorováním a vyhodnocováním letu. Downlink decoder pĜijímá telemetrická data z kvadroptéry a zobrazuje prĤbČžnČ všechny dĤležité údaje, jako je napČtí akumulátoru, poloha, výška, letová poloha, doba letu, rychlost, letová dráha, vzdálenost od místa startu, teplota, otáþky motorĤ, provedená zadání dálkové obsluhy, provozní stav a mnoho dalších detailĤ. Všechna data jsou rovnČž ukládána pro pozdČjší analýzu. Waypoint Editor nabízí možnost vypracování podrobného plánu letové trasy, kterou mohou kvadroptéry absolvovat samostatnČ pomocí systému GPS.

KromČ záznamu trasy jsou k dispozici þetné fotografické funkce, jako napĜ. fotografování panoramat nebo kroužení okolo urþitého stanoveného bodu. Plánovaná trasa je znázorĖována trojrozmČrnČ a mĤže být v pĜípadČ potĜeby exportována také do GoogleEarthTM. Pokud je pĜi práci s Waypoint editorem k dispozici mapa pĜíslušného letového regionu, dokáže downlink decoder znázornit na této mapČ aktuální polohu kvadroptéry i u letĤ, které nejsou Waypoint editorem naplánované. Dodávané kamery pro microdrone md4-200 a md4-1000 Digitální fotoaparát, 12 megapixelĤ (v základní dodávce microdrone md4) Barevná videokamera (zvláštní pĜíslušenství) Kamera pro použití za extrémnČ špatných svČtelných podmínek (zvláštní pĜíslušenství) Thermo kamera (zvláštní pĜíslušenství) Technická data md4-200: Hmotnost prázdné kvadroptéry Užiteþný náklad RozmČry Doba letu PolomČr letu Akumulátor

585 g až 200 g 700 mm od osy rotoru k ose rotoru cca 20 minut (v závislosti na zatížení/vČtru) max. 500 m 4S LiPol, 2300 mAh

Podmínky pro použití Teplota Vlhkost vzduchu OvlivnČní vČtrem Výška letu Startovací výška

0-40°C max. 80% stabilní snímky do 4 m/s do 150 m do 1500 m nad moĜem

Technická data md4-1000: Hmotnost prázdné kvadroptéry Užiteþný náklad RozmČry Doba letu PolomČr letu Výška letu Akumulátor

Podmínky pro použití Teplota Vlhkost vzduchu OvlivnČní vČtrem Startovací výška Výška letu

2,65 kg až 1,2 kg 1030 mm od osy rotoru k ose rotoru do 70 minut (v závislosti na zatížení/vČtru/kapacitČ akumulátoru) max. 1000 m do 1000 m (v závislosti na viditelnosti/zatížení/vČtru) 6S2P LiPol 12,2 Ah nebo 6S3P LiPol 18,3 Ah

0-40°C max. 80% stabilní snímky do 6 m/s do 4000 m nad moĜem

Typiþtí uživatelé: - hasiþi - policie - armáda - protiteroristické brigády - bezpeþnostní služby - žurnalisté - mediální agentury - archeologové - geodeti - geologové - architekti / urbanisté - obchodníci s nemovitostmi - ochránci životního prostĜedí (napĜ. pro zhotovení energetického štítku) - meteorologové - filmoví a televizní pracovníci - sportovní utkání Typické oblasti použití: - dokumentace (napĜ. vážných dopravních nehod) - pojišĢovnictví - monitoring a regulace dopravních špiþek - monitoring populace zvČĜe - environmentální monitoring - monitoring pĜi záchranČ majetku a osob pĜi živelných pohromách - kontrola energetických sítí a zaĜízení - kontrola exteriéru výškových staveb - kontrola rozsáhlých stavebních celkĤ (mosty, dálnice, rozsáhlé objekty) - koordinace - komunikace - sledování ….. a vše co si ještČ dokážete pĜedstavit Aplikace bezpilotních kvadroptér microdrone md4 dokáže nejen ochránit životy a zdraví lidí pracujících v rizikových profesích, ale dokáže významným zpĤsobem šetĜit finanþní prostĜedky tam, kde se dĜíve používaly klasické prostĜedky, napĜ. helikoptéry, letadla apod.

Spoleþnost TECHNISERV, spol. s r.o. je distributorem kvadroptér microdrone md4 pro ýeskou a Slovenskou republiku. SouþasnČ je také poskytovatelem služeb souvisejících s monitoringem, prĤzkumem, dokumentací, inspekcí, zamČĜováním a koordinací pomocí systémĤ microdrone md4.

Nabídka publikací SPBI Číslo

Autor

Název

Cena

2

Blahož, Kadlec

Základy sdílení tepla

105,-

4

Kalousek

Základy fyzikální chemie hoření, výbuchu a hašení

160,-

6

Kvarčák

Požární taktika v příkladech

160,-

7

Bartlová, Balog

Analýza nebezpečí a prevence průmyslových havárií

160,-

8

Damec

Protivýbuchová prevence

160,-

10

Šenovský, Tkačíková

Informační zdroje sítě Internet

80,-

11

Kolektiv autorů

Záchrana zvířat I

80,-

12

Bebčák, Prokop, Šenovský

Větrání objektů

170,-

13

Hanuška

Organizace jednotek PO

130,-

14

Šváb

Základy pracovní a inženýrské psychologie hasiče

85,-

15

Balog, Bartlová

Základy toxikologie

140,-

16

Rucký

Průmyslové lezectví a záchranářství

170,-

17

Bebčák

Požárně bezpečnostní zařízení

160,-

18

Orlíková, Štroch

Chemie procesů hoření

130,-

19

Lošák

Technické prostředky požární ochrany II

140,-

21

Balog

Samovznietenie

150,-

22

Balog, Kvarčák

Dynamika požáru

130,-

23

Kolektiv autorů

Protivýbuchová prevence v potravinářství a zemědělství

190,-

24

Bartlová

Nebezpečné látky I

160,-

25

Kolektiv autorů

Likvidace ropných havárií

130,-

26

Dudáček

Automatická detekce požáru

130,-

27

Wichterlová

Chemie nebezpečných anorganických látek

80,-

30

Bartlová, Damec

Prevence technologických zařízení

170,-

31

Masařík

Plasty a jejich požární nebezpečí

160,-

32

Vojta, Rucký

Osobní ochranné pracovní prostředky

170,-

33

Bartlová, Pešák

Analýza nebezpečí a prevence prům. havárií II - Analýza rizik a připravenost na prům. havárie

140,-

34

Hejdová, Kotinský

Dekontaminace v PO

130,-

36

Kolektiv autorů

Nebezpečné látky II

160,-

37

Balog

Hasiace látky a jejich technológie

105,-

38

Šenovský a kol.

Základy požárního inženýrství

160,-

39

Adamec, Šenovský

Právní rámec krizového managementu

105,-

40

Šenovský a kol.

Integrovaný záchranný systém

130,-

41

Ošťádalová

Zavedení tísňové linky 112 v ČR

75,-

43

Matoušek, Linhart

CBRN - chemické zbraně

140,-

44

Kvarčák

Základy požární ochrany

160,-

45

Kačíková a kol.

Drevo a jeho termická degradácia

75,-

46

Slabotinský, Brádka

Ochrana osob při chemickém a biologickém nebezpečí

110,-

47

Folwarczny, Pokorný

Evakuace osob

110,-

48

Šenovský a kol.

Bezpečnostní plánování

85,-

49

Matoušek a kol.

CBRN - Biologické zbraně

170,-

50

Bradáčová

Požární bezpečnost staveb I - nevýrobní objekty

190,-

51

Šenovský a kol.

Ochrana kritické infrastruktury

130,-

52

Kučera, Kaiser

Úvod do požárního inženýrství

160,-

53

Matoušek, Österreicher, Linhart

CBRN - Jaderné zbraně a radiologické materiály

160,-

54

Bojko, Kozubková, Rautová

Základy hydromechaniky a zásobování hasivy

170,-

55

Bradáčová

Požární bezpečnost staveb II - výrobní objekty

160,-

56

Kučera, Kaiser, Pavlík, Pokorný

Metodický postup při odlišném způsobu splnění technických podmínek požární ochrany

160,-

57

Prouza, Švec

Zásahy při radiační mimořádné události

105,-

58

Franc a kol.

Bezpečnost a ochrana zdraví při práci a zásahové činnosti ve výškách a nad volnou hloubkou

170,-

59

Matoušek, Urban, Linhart

CBRN - Detekce a monitorování, fyzická ochrana, dekontaminace

170,-

60

Šenovský, Balog

Integrální bezpečnost

130,-

61

Kadlec

Průvodce sdílením tepla pro požární specialisty

105,-

63

Kročová

Strategie dodávek pitné vody

160,-

64

Šrom

Zjišťování příčin požáru od elektrických iniciátorů

130,-

65

Kučera a kol.

Požární inženýrství - Dynamika požáru

160,-

66

Mizerski a kol.

Hasicí pěny

170,-

67

Kratochvíl V. a kol.

Tlakové láhve z hlediska požární bezpečnosti

210,-

68

Krömer, Musial, Folwarczny

Mapování rizik

180,-

69

Černý

Záchrana osob na zamrzlých hladinách

85,-

70

Klouda

Rizika podzemních staveb

190,-

71

Kučera a kol.

Požární odolnost stavebních konstrukcí

170,-

72

Netopilová a kol.

Reakce stavebních výrobků na oheň

150,-

73

Kučera, Pezdová

Základy matematického modelování požáru

150,-

75

Pokorný, Toman

Požární větrání - větrání chráněných únikových a zásahových cest

130,-

76

Lukáš a kolektiv

Informační podpora integrovaného záchranného systému

180,-

77

Rybář

Sprinklerová zařízení

140,-

78

Pekar a kolektiv

Zjišťování příčin požárů v rámci státního požárního dozoru

150,-

79

Šenovský a kolektiv

Teorie krizového managementu

130,-

80

Herecová

Chemicko-analytické metody v bezpečnostním inženýrství a požární ochraně

150,-

81

Adamec a kolektiv

Ochrana před povodněmi a ochrana obyvatelstva

180,-

II

kolektiv

SEVESO II

40,-

VIII

kolektiv

SEVESO III

40,130,-

X

Procházková

Bezpečnost lidského systému

XI

Procházková

Metodika pro odhad nákladů na obnovu majetku v územích postižených živelní nebo jinou pohromou 190,-

XII

Procházková

Seismické inženýrství na prahu třetího tisíciletí

110,-

XIII

Bartlová

Prevence a připravenost na závažné havárie

45,-

XIV

Bartlová

Vývoj v oblasti nebezpečných látek a přípravků

60,-

XV

Kratochvíl M, Kratochvíl V.

Technické prostředky požární ochrany

230,

XVI

Kulhavý

Metodika plnění disciplín požárního sportu

130,-

XVII

Kratochvíl V., Navarová Š., Kratochvíl M.

Požárně bezpečnostní zařízení ve stavbách - Stručná encyklopedie pro jednotky PO, požární prevenci 450,a odbornou veřejnost

XVIII Procházková XIX

Metody rizikového inženýrství

180,-

Řehák, Folwarczny

Východiska technického a organizačního zabezpečení ochrany obyvatelstva

120,-

kolektiv autorů

Koncepce řešení protivýbuchové prevence v podmínkách průmyslových provozů

260

Konspekty odborné přípravy I

220,-

Konspekty odborné přípravy II

220,-

Bojový řád jednotek PO - komplet

320,-

Bojový řád jednotek PO - formát A6

160,-

Cvičební řád - formát A6

130,-

Řád výkonu služeb jednotek PO

130,-

Časopis SPEKTRUM

120,-

Ochrana letiště před protiprávními činy

180,-

Bakalářská fyzika

85,-

English reader for safety engineering + workbook

65,-

Nauka o materiálu

65,-

Plasty

20,-

Uvedené publikace si můžete objednat v e-shopu na www.spbi.cz nebo na adrese SPBI, Lumírova 13, 700 30 Ostrava-Výškovice, e-mail: [email protected], tel.: +420 597 322 970

Požární ochrana 2013 Recenzované periodikum Sborník přednášek XXII. ročníku mezinárodní konference Kolektiv autorů Za věcnou správnost jednotlivých příspěvků odpovídají autoři Nebyla provedena jazyková korektura Editor: doc. Dr. Ing. Michail Šenovský Vydalo Sdružení požárního a bezpečnostního inženýrství v Ostravě 2013, jako svou publikaci Vytiskla Tiskárna Kleinwächter, Frýdek - Místek 1. vydání ISBN: 978-80-7385-127-9 ISSN: 1803-1803

9 788073 851279

Požární ochrana 2013

Recommend Documents