Odporność Kominów na Pożar Sadzy w Temperaturze 1000°C: Przepisy i Badania

Jednym z najpoważniejszych zagrożeń związanych z eksploatacją kominów i systemów kominowych są tak zwane pożary odkominowe, wynikające z zapalania się sadzy we wnętrzu komina. Statystyki Komendy Głównej Państwowej Straży Pożarnej wskazują, że rokrocznie występuje kilka tysięcy tego typu pożarów, ze szczególną intensywnością w sezonie jesienno-zimowym. Pożary odkominowe stanowią zagrożenie nie tylko dla konstrukcji kominów, ale również dla całych budynków.

Definicja i Rodzaje Przewodów Kominowych

Kominiarze pod pojęciem kominów i systemów kominowych rozumieją wszystkie rodzaje kominów, bez względu na ich przeznaczenie - zarówno do odprowadzania spalin z urządzeń opalanych gazem (kominy spalinowe) lub olejem opałowym, jak i do odprowadzania spalin z urządzeń grzewczych na paliwa stałe (kominy dymowe). Kominy i systemy kominowe są wbudowane w struktury budynków, zarówno w budownictwie mieszkaniowym, jak i w komunalnym oraz przemysłowym. Ich zadaniem jest odprowadzanie produktów spalania z urządzeń grzewczych do atmosfery, co odgrywa bardzo ważną rolę w bezpieczeństwie.

Przepisy techniczno-budowlane, w tym rozporządzenie ministra spraw wewnętrznych i administracji z 16 sierpnia 1999 r. w sprawie warunków technicznych użytkowania budynków mieszkalnych (DzU nr 74, poz. 826), definiują kominy i systemy kominowe, rozróżniając:

• Przewody dymowe - to przewody wraz z ich wyposażeniem, służące do odprowadzania dymu z palenisk opalanych paliwem stałym do kanałów dymowych wykonanych w ścianach lub przybudowanych do tych ścian, wraz z ich wyposażeniem, służących do odprowadzania dymu ponad dach.
• Przewody spalinowe - to przewody wraz z ich wyposażeniem, służące do odprowadzania spalin z palenisk opalanych paliwem gazowym lub olejowym do kanałów spalinowych wykonanych w ścianach budynku lub przybudowanych do tych ścian, wraz z ich wyposażeniem, służących do odprowadzania spalin ponad dach.

Wymagania Prawne i Norma PN-B-02870:2017

„Wymagania przeciwpożarowe dla palenisk i instalacji” (rozdział 8 rozporządzenia ministra infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [DzU z 2015 r., poz. 1422]) w § 266 ust. 1 zobowiązują, aby „przewody spalinowe i dymowe wykonane były z wyrobów niepalnych”, a w ust. 2, aby „przewody lub obudowa przewodów spalinowych i dymowych spełniała wymagania określone w Polskiej Normie dotyczącej badań ogniowych małych kominów.”

Biorąc pod uwagę skalę zagrożeń, podjęto prace nad nowelizacją normy dotyczącej badań ogniowych kominów, jako jednego z najważniejszych zagadnień związanych z bezpieczeństwem pożarowym budynków i budowli. Obowiązująca od września norma PN-B-02870:2017 Badania ogniowe. Kominy do urządzeń grzewczych o mocy cieplnej do 150 kW jednoznacznie określa warunki spełnienia przez kominy wymaganych badań ogniowych. Odnosi się ona jednocześnie do klasy szczelności komina, klasy temperaturowej oraz deklarowanej przez producenta komina bezpiecznej odległości od materiałów palnych.

Warto podkreślić, że zakres normy z 1993 r. (PN-B-02870:1993) różnił się od aktualnie obowiązującej nowelizacji. Poprzednia norma stanowiła, że badanie szczelności, izolacyjności i wytrzymałości mechanicznej nie dotyczyło właściwości pożarowych komina w przypadku zainstalowania go w dachu o konstrukcji palnej oraz stosowania różnych urządzeń grzewczych. Ponadto nie określała ona jednoznacznych kryteriów klasyfikacyjnych kominów na podstawie przeprowadzonych badań szczelności.

Metodyka Badań Ogniowych Komina

Norma PN-B-02870:2017 określa metodę badań w podwyższonych temperaturach kominów i systemów kominowych, bez względu na rodzaj materiału konstrukcyjnego. Badania ogniowe, zgodnie z normą, należy przeprowadzać w określonych temperaturach, tj. 300°C, 550°C, 700°C, a następnie badane kominy należy poddać próbie ogniowej w temperaturze 1000°C. Dotyczy to kominów pracujących zarówno w podciśnieniu, jak i w nadciśnieniu, które przeznaczone są do urządzeń grzewczych o mocy cieplnej do 150 kW. Badania szczelności komina dokonuje się trzykrotnie: przed rozpoczęciem badań, w trakcie badań i po ich zakończeniu.

Metoda badań ma na celu określenie oddziaływania podwyższonych temperatur i ognia od wewnątrz komina na jego powierzchnię zewnętrzną i przestrzeń otaczającą, w tym na mogące znajdować się w otoczeniu komina w różnych odległościach materiały palne.

Stanowisko Badawcze

W normie PN-B-02870:2017 wykorzystano wiedzę dotyczącą konstrukcji stanowisk badawczych stosowanych w badaniach systemów kominów w podobnych normach europejskich. Stanowisko do badań składa się z dwóch prostopadłych do siebie ścian i dwóch elementów poziomych, umożliwiających odwzorowanie przeprowadzenia komina do badań przez stropy i między stropami. Stanowisko powinno być wykonane ze sklejki drewnianej, jako materiału łatwozapalnego, dodatkowo zaizolowanej wełną mineralną o odpowiedniej grubości. Elementy poziome stanowiska odwzorowują konstrukcję stropów, a norma zaleca, aby były wykonane z „żywego” drewna. Taka konstrukcja stanowiska umożliwia ocenę wpływu temperatury ścian komina na materiały łatwozapalne.

Etapy Badań Odporności Ogniowej

Określenie odporności komina na działanie ognia składa się z kilku etapów:

1. Sezonowanie (klimatyzowanie): Przed rozpoczęciem badań komin należy sezonować w suchym, dobrze przewietrzonym pomieszczeniu w temperaturze otoczenia przez siedem dni. Jest to niezbędne, gdyż środowisko przechowywania komina może mieć wpływ na strukturę materiałów, szczególnie ceramicznych lub z izolacją cieplną z wełny mineralnej.
2. Faza suszenia: Następnym etapem jest faza suszenia w stosunkowo niskiej temperaturze, mająca na celu usunięcie wszelkich naprężeń konstrukcyjnych i montażowych.
3. Wstępne badanie szczelności: Przed fazą suszenia należy sprawdzić szczelność badanego komina. Najczęściej dokonuje się tego za pomocą specjalistycznej aparatury, np. aparatu Wöhlera. Badanie szczelności ma charakter podstawowy, a jego pozytywny wynik klasyfikuje komin do dalszych badań ogniowych.
4. Badania w podwyższonej temperaturze:
   • Za pomocą generatora ciepła (np. palnika gazowego) podnosi się temperaturę do 300°C (klasa temperaturowa T250) i utrzymuje przez 60 min. Po tym czasie komin należy schłodzić do temperatury otoczenia i przeprowadzić badanie szczelności. Negatywny wynik kończy badanie.
   • Jeśli próba szczelności zakończy się pozytywnie, rozpoczyna się kolejne etapy badań w temperaturach: 550°C (dla klasy temperaturowej T450), 700°C (dla klasy temperaturowej T600) i 1000°C.
   Podczas badań należy w sposób ciągły rejestrować temperaturę w wyznaczonych punktach pomiarowych stanowiska oraz na powierzchniach zewnętrznych komina.
5. Oględziny i końcowe badanie szczelności: Po zakończeniu badania w temperaturze 1000°C należy pozostawić komin do wystygnięcia. Następnie dokonuje się oględzin w celu stwierdzenia stanu technicznego komina, pomiaru ewentualnych odkształceń i odnotowania zmian, które wystąpiły w trakcie oddziaływania wysokiej temperatury. Po oględzinach ponownie przeprowadza się próbę szczelności.

Kryteria Zgodności z Normą

Jeżeli próba szczelności da wynik pozytywny i równocześnie nie zostaną stwierdzone wady konstrukcyjne, a temperatura w deklarowanych przez producentów komina odległościach od materiałów palnych nie osiągnie temperatury wyższej niż 85°C, badany komin można uznać za spełniający wymagania badań ogniowych według normy PN-B-02870:2017. Za temperaturę bezpieczną, zgodnie z normą PN-EN 1856-1:2004, przyjmuje się wartość 100°C.

Odporność systemu kominowego na pożar sadzy oznacza, że przy założeniu temperatury w wysokości 1000°C wewnątrz przewodu kominowego, w ciągu 30 minut, nie nastąpi istotna zmiana w szczelności, odporności termicznej izolacji oraz odkształceń termicznych elementów, powodujących wzrost temperatury wokół komina (np. elementów palnych) powyżej 100°C, tj. granicy zapewniającej bezpieczeństwo pożarowe budowli. Z analizy dokumentów gwarancyjnych i zapisów normy jednoznacznie wynika, że odporność na pożar sadzy oznacza, że pożar nie rozprzestrzeni się z przewodu kominowego na konstrukcję budynku, co równocześnie nie oznacza, że nie wystąpią zniszczenia w obrębie samego systemu kominowego. Oznacza to, że każdy system kominowy ulegnie zniszczeniu, jeżeli nie będzie właściwie użytkowany, a użytkownik nie dołoży starań celem ograniczenia ryzyka wystąpienia pożaru sadzy.

Każdy system kominowy w dokumencie zwanym Deklaracja Właściwości Użytkowych opisuje, za pomocą symboli, przeznaczenie danego systemu kominowego. Symbole takie jak T200, T400 lub T600 oznaczają maksymalną dopuszczalną temperaturę, wyrażoną w stopniach Celsjusza. Dla bezpieczeństwa zabudowy komina, producent określa, że w podanej w oznaczeniu odległości, wyrażonej w mm, temperatura nie przekroczy temperatury zapłonu materiałów palnych zastosowanych przy konstrukcji budynku.

Przyczyny i Charakterystyka Pożarów Sadzy

Pożar sadzy to zjawisko nagłe, niekontrolowane i niepożądane w przewodzie kominowym, któremu towarzyszy bardzo głośny szum, spowodowany gwałtowną reakcją spalania. Często z komina wydobywają się również strzelające iskrami płomienie ognia oraz ciemny, gęsty dym. Pożarowi sadzy towarzyszy bardzo wysoka temperatura, mogąca osiągać wartości od 600 do nawet powyżej 1000°C, co może doprowadzić do rozszczelnienia się komina. W konsekwencji może to być przyczyną zapalenia się elementów konstrukcji budynku znajdujących się w pobliżu przewodu kominowego, a nawet zatrucia tlenkiem węgla (czadem) i dymem.

Analizy przyczyn powstawania pożarów odkominowych wskazują, że ich najczęstszym powodem jest nieprawidłowa eksploatacja urządzeń grzewczych (ponad 70% przyczyn) oraz brak przeglądów i kontroli kominów. Jest to głównie spowodowane osadzaniem się sadzy w kominie, najczęściej przy eksploatacji urządzeń na paliwa stałe, w sytuacji, gdy użytkownicy wykorzystują niewłaściwe paliwa.

Do najczęstszych przyczyn powstania pożaru sadzy należy zaliczyć niepełne spalanie przy deficycie tlenu, na przykład, gdy kocioł grzewczy przechodzi w tryb nadzoru lub w kotłowni brak jest kanału nawiewnego doprowadzającego powietrze do spalania. Spalanie w piecu mokrego drewna, płyt wiórowych, śmieci i odpadów komunalnych oraz elementów z tworzywa sztucznego i gumy skutkuje odkładaniem się wewnątrz przewodu kominowego sadzy, czyli pozostałości z niepełnego spalania tychże materiałów stałych. Zawilgocenie paliwa, obniżając temperaturę spalania, również sprzyja powstawaniu sadzy. Wytrącaniu sadzy, zarówno w komorze spalania, jak i w kominie, sprzyja niska temperatura ich ścian, szczególnie w momencie rozpalania pieca. Niespalone w pełni cząstki węgla ulatują do chłodniejszych części płomienia, gdzie osadzają się na ścianach urządzeń grzewczych i kominów. Cząstki sadzy oblepiające przewód dymowy stanowią doskonały materiał palny.

Zapobieganie Pożarom Sadzy - Regularne Czyszczenie i Kontrole

Zapewnienie bezpieczeństwa pożarowego przez kominy i systemy kominowe należy uznać za zagadnienie priorytetowe. Prawidłowa eksploatacja kominów zależy w głównej mierze od użytkowników. Regularne czyszczenie komina jest podstawą profilaktyki! Zaniedbanie tego obowiązku sprawia, że sadza osiada na ściankach wewnątrz przewodu dymowego i sukcesywnie go zatyka.

Częstotliwość usuwania zanieczyszczeń z przewodów dymowych i spalinowych zależy od intensywności ich używania oraz rodzaju paliwa:

• Przewody dymowe (piece na paliwo stałe, np. węgiel, drewno, piec kaflowy, kominek): należy czyścić cztery razy w roku (najlepiej co 3 miesiące).
• Przewody spalinowe (piece na paliwo płynne lub gazowe): należy czyścić dwa razy w roku (co pół roku - jesienią i wiosną).
• Przewody wentylacyjne: należy czyścić co najmniej raz w roku.

Czyszczenie przewodów powinna wykonywać osoba posiadająca kwalifikacje kominiarskie. Obowiązkową kontrolę przewodów wentylacyjnych, dymowych i spalinowych należy też przeprowadzać przynajmniej raz w roku, zgodnie z art. 62 ust. 1 Prawa budowlanego. Czynności konserwacyjne i przeglądy powinny być potwierdzone protokołem - w razie pożaru będzie to dokument dla ubezpieczyciela, że odpowiednio dbano o stan komina.

Bardzo ważne zasady profilaktyki:

• Nie spalaj w urządzeniu grzewczym żadnych odpadów (mokrego drewna, płyt wiórowych, śmieci, elementów z tworzywa sztucznego i gumy).
• Nie pal mokrym drewnem, ponieważ powoduje osadzanie się dużych ilości sadzy.
• Pamiętaj o instalacji czujnika dymu i tlenku węgla.

Postępowanie w Przypadku Pożaru Sadzy

W przypadku, gdy sadza w kominie stanie w płomieniach, należy zachować spokój i podjąć odpowiednie działania:

1. Natychmiast wezwać Straż Pożarną, dzwoniąc pod numer alarmowy 998 lub 112, i szczegółowo poinformować dyspozytora o aktualnej sytuacji.
2. Wygasić ogień w piecu lub kominku i bezwzględnie odciąć dopływ powietrza do niego (zamknąć dopływ powietrza od dołu i od góry). Z braku powietrza ogień z czasem wygaśnie.
3. Nie gasić pożaru wodą! Gasząc wodą można tylko zaszkodzić. Z jednego litra wody powstaje około 1700 litrów pary wodnej, co w zamkniętej przestrzeni komina może spowodować gwałtowny wzrost ciśnienia i jego rozsadzenie.
4. Przez czas oczekiwania na służby ratownicze powinno się dozorować całą długość przewodu kominowego od strony pomieszczeń. Wylatujące w czasie takiego pożaru iskry i płaty palącej się sadzy mogą spowodować pożar przylegających do niego części budynku oraz połaci dachu.
5. Zabezpieczenie wylotu komina:
   • Przy pożarze sadzy pylistej, aby ograniczyć rozprzestrzenianie się ognia, należy użyć sita kominowego (metalowa siatka o wymiarach oczek ok. 2x10 mm, najlepiej miedziana, rozpięta na ramie z uchwytami).
   • W przypadku braku sita, można zastosować mokrą płachtę, którą nakrywa się wylot przewodu kominowego.
   • Ponadto należy obserwować niższe części komina, czy nie powstają pęknięcia, którymi może wydostać się płomień.
6. Wsypanie środka gaśniczego: Następnie trzeba wsypać w wylot kominowy około 3 kg soli kuchennej lub piasku na palącą się sadzę.
7. Po ugaszeniu ognia:
   • Wezwać kominiarza, żeby ocenił stan techniczny komina i wyczyścił przewody. Każdy pożar sadzy niszczy komin - wysoka temperatura powoduje wykruszanie spoin między cegłami i w konsekwencji rozszczelnienia przewodu kominowego.
   • Sprawdzić cały przewód kominowy kamerą termowizyjną lub pirometrem.
   • Pomieszczenia sprawdzić miernikiem wielogazowym. Jeśli wykażą, że w powietrzu wciąż znajdują się niebezpieczne gazy (w tym tlenek węgla), należy niezwłocznie ewakuować mieszkańców oraz dobrze przewietrzyć pomieszczenia.

Zapewnienie bezpieczeństwa to kwestia priorytetowa. Niestety, zaniedbania użytkowników instalacji grzewczych, związane z brakiem okresowego czyszczenia i cyklicznej kontroli przewodów dymowych i spalinowych oraz spalanie materiałów do tego nieprzeznaczonych, prowadzą do pożarów sadzy, co w konsekwencji może skutkować nie tylko stratami materialnymi, ale i zagrożeniem życia z powodu zaczadzenia.

tags: #odporne #na #pozar #sadzy #w #temperaturze