Wentylacja awaryjna podziemnych obiektów technicznych

Państwowa Inspekcja Pracy co roku nakłada kilka tysięcy mandatów na wykonawców prac budowlanych, serwisowych i instalacyjnych. Z danych GUS wynika, że 60% wypadków przy pracy spowodowane jest nieprawidłowym zachowaniem pracownika. Z kolei raport stowarzyszenia Porozumienie dla Bezpieczeństwa w Budownictwie, skupiającego największych w kraju generalnych wykonawców, wskazuje, że główną przyczyną tych wypadków jest nieprzestrzeganie zasad BHP lub ich lekceważenie, np. w celu przyspieszenia prac. Wprawdzie zdecydowana większość poszkodowanych doznaje urazów mechanicznych na skutek upadków, uderzeń lub kontaktu z niezabezpieczonymi elementami maszyn, jednak w wypadkach śmiertelnych znaczący udział mają zatrucia i urazy będące skutkami omdleń. Żaden raport nie wykazuje tego wprost, ale powiązanie tego rodzaju zagrożeń z brakiem odpowiedniej jakości powietrza w miejscu wykonywania pracy jest aż nadto oczywiste. Warto zatem przyjrzeć się metodom zapewniania bezpiecznego dla dróg oddechowych środowiska za pomocą przenośnych urządzeń wentylacyjnych.

W przepisach wykonawczych do polskiego Kodeksu pracy podane zostały m.in. wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń chemicznych i pyłowych oraz najwyższych dopuszczalnych natężeń fizycznych czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy [4]. Są to najwyższe dopuszczalne natężenia fizycznego czynnika szkodliwego dla zdrowia, ustalone jako poziomy ekspozycji odpowiednio do właściwości poszczególnych czynników, których oddziaływanie na pracownika w okresie aktywności zawodowej nie powinno spowodować ujemnych zmian w jego stanie zdrowia oraz w stanie zdrowia jego przyszłych pokoleń.

W krajowym systemie prawnym nie mamy odrębnych przepisów nakazujących stosowanie wentylacji mechanicznej w miejscach, w których potrzeba uzdatnienia powietrza nie wynika ze specyfiki wykonywanych prac, a co za tym idzie, z odrębnych przepisów dotyczących stanowisk specjalistycznych. Dlatego np. spawanie czy piaskowanie wykonywane w przeznaczonych do tego celu zakładach jest realizowane przy udziale odpowiednich odciągów miejscowych, ale już doraźne spawanie czy piaskowanie elementów „in situ”, np. na budowie – nie.

Istnieją jednak akty prawne, które odnoszą się do poszczególnych branż i w zakresie BHP przewidują zastosowanie wentylacji mechanicznej podczas prac wykonywanych w terenie, a dotyczą prac w ciasnych, najczęściej podziemnych obiektach technicznych, takich jak kanały ściekowe, studnie i studzienki (w tym techniczne) czy elementy rurociągów, a także pomieszczenia techniczne tuneli.

W zakresie BHP obowiązują w Polsce dwa akty prawne uwzględniające prace w tego typu obiektach. Pierwszym jest rozporządzenie w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy eksploatacji, remontach i konserwacji sieci kanalizacyjnych [2]. W zakresie jakości powietrza przewiduje ono następujące działania:

§ 12. Czynności przed wejściem do kanału lub studzienki rewizyjnej

1. Przed wejściem do kanału lub studzienki rewizyjnej należy przewietrzyć kanał, zdejmując pokrywy włazowe co najmniej z dwóch studzienek, po obydwu stronach studzienki kontrolowanej.

2. Po zakończeniu wietrzenia kanału należy sprawdzić, za pomocą analizatorów chemicznych albo lampy bezpieczeństwa, czy nie występują substancje szkodliwe dla zdrowia lub niebezpieczne. (...)

4. Gdy wietrzenie naturalne okaże się nieskuteczne, należy przewietrzyć kanał stosując wentylację mechaniczną.

Drugim aktem wskazującym na konieczność skutecznego przewietrzania studzienek technicznych jest rozporządzenie w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy urządzeniach energetycznych [3]. Rozporządzenie to wprowadza również obowiązek stworzenia „instrukcji eksploatacji”, która zawiera konkretne wytyczne dotyczące postępowania podczas prac eksploatacyjnych dla danego obiektu.

Czytaj też: Wentylacja obiektów gastronomicznych

Instrukcja powinna uwzględniać m.in. następujące zapisy:

§ 9.1. Jeżeli w zbiornikach, kanałach, wnętrzach urządzeń technicznych i innych niebezpiecznych przestrzeniach zamkniętych urządzenia energetycznego określonych w ogólnych przepisach bezpieczeństwa i higieny pracy mogą gromadzić się lub występować pary cieczy lub gazy stwarzające zagrożenie dla zdrowia lub życia, bezpośrednio przed każdym wejściem do tej przestrzeni urządzenia energetycznego:

1) przewietrza się tę przestrzeń;

2) dokonuje się w tej przestrzeni pomiaru stężenia par cieczy lub gazów;

3) sprawdza się, czy stężenie par cieczy lub gazów nie przekracza:

a) dopuszczalnych wartości określonych w przepisach w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy,

b) wartości określonych w przepisach w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów;

4) w przypadku przekroczenia dopuszczalnych stężeń par cieczy lub gazów doprowadza się do jego obniżenia co najmniej do dopuszczalnych wartości.

2. Jeżeli nie jest możliwe obniżenie stężenia par cieczy lub gazów poniżej wartości, o których mowa w ust. 1 pkt  3, rozpoczęcie i prowadzenie prac jest dopuszczalne po zapewnieniu odpowiednich dodatkowych środków ochronnych, określonych w instrukcji eksploatacji. (...)

§ 10.1. Prace eksploatacyjne, przy których wykonywaniu jest możliwe gromadzenie się lub występowanie pyłów, gazów, par cieczy lub mgieł, stwarzających zagrożenie powstania pożaru lub wybuchu, prowadzi się po usunięciu tego zagrożenia lub zastosowaniu dodatkowych środków ochronnych zgodnie z instrukcją eksploatacji.

2. Strefa pracy, w której istnieje możliwość wystąpienia atmosfery wybuchowej, powinna spełniać wymagania określone w przepisach w sprawie minimalnych wymagań bezpieczeństwa i higieny pracy, związanych z możliwością wystąpienia w strefie pracy atmosfery wybuchowej.

§ 11.1. Prace eksploatacyjne w kotłach lub zbiornikach wykonuje się po ich technologicznym wyłączeniu, skutecznym przewietrzeniu oraz zabezpieczeniu przed wystąpieniem czynników mogących stwarzać zagrożenia dla osób wykonujących te prace.

2. Podczas przebywania osób wewnątrz kotłów lub zbiorników wszystkie włazy otwiera się i zabezpiecza przed ich zamknięciem w sposób określony w instrukcji eksploatacji, a jeżeli nie jest to wystarczające do dotrzymania wymaganych parametrów temperatury powietrza w kotle lub zbiorniku, stosuje się stały nadmuch powietrza z zewnątrz.

§ 12.1. Prace eksploatacyjne w kotłach oraz w komorach, kanałach i rurociągach sieci cieplnych nie mogą być wykonywane w temperaturze powyżej 40°C.

2. Osobom usuwającym awarię przy urządzeniach, o których mowa w ust. 1, w temperaturze powyżej 40°C zapewnia się: (...)

2) środki techniczne obniżające temperaturę powietrza; (...)

Wytyczne zawarte w tych dwóch dokumentach można z powodzeniem ekstrapolować na wszelkie inne obiekty technologiczne – od prostych studni, przez piony techniczne i rewizyjne, po różnego przeznaczenia rurociągi i tunele, o ile nie są to obiekty objęte osobnymi, szczegółowymi dokumentami (jak np. gazociągi). Udaną próbę zebrania wymienionych tu wytycznych podjęło wspomniane Porozumienie dla Bezpieczeństwa w Budownictwie, publikując Standardy BHP: 6.0. Prace w przestrzeniach zamkniętych i niebezpiecznych, 6.1. Roboty w zbiornikach i komorach, 6.2. Roboty w kanałach, studniach, studzienkach oraz 6.3. Osadniki, kraty.

Na przykład już we wstępie do Standardu 6.2. Roboty w kanałach, studniach, studzienkach Porozumienie definiuje możliwe zagrożenia występujące przy pracach w tego typu przestrzeniach: „Prace w kanałach ściekowych, studniach, studzienkach i innych podziemnych urządzeniach technicznych, do których wejście odbywa się przez włazy, otwory o niewielkich rozmiarach lub jest w inny sposób utrudnione, należą do grupy prac szczególnie niebezpiecznych z uwagi na możliwość przedostawania się tam gazu ziemnego, czadu lub innych niebezpiecznych substancji pochodzących z nieszczelnych rurociągów i instalacji. Dodatkowym zagrożeniem mogą być niekorzystne zmiany składu atmosfery. Zjawisko to może wystąpić podczas usuwania osadów substancji toksycznych, spawania, układania wykładzin i powłok antykorozyjnych (np. rozpuszczalniki ze stosowanych klejów, kitów, farb i lakierów lub z płynów do odtłuszczania i czyszczenia w trakcie odparowania mogą stwarzać zagrożenie toksyczne, a nawet wybuchowe)”.

Warto w tym miejscu dodać, że jednym z najczęściej ignorowanych zagrożeń jest brak niedostatecznej ilości tlenu. Minimalnym bezpiecznym dla człowieka stężeniem tlenu w powietrzu jest 19,5% (wg National Institute for Occupational Safety and Health). Pierwsze symptomy niedotlenienia pojawiają się już przy spadku poziomu tlenu do 17%. Tymczasem w zamkniętych kanałach, głębokich zbiornikach czy wąskich studniach i pionach technicznych cyrkulacja powietrza praktycznie nie zachodzi, dlatego osoby pracujące w takich przestrzeniach dość szybko zużywają dostępne zasoby tlenu, a wydychany dwutlenek węgla nie rozprasza się w otoczeniu, lecz gromadzi na dnie studni. Tlen jest także zużywany przez przebywające w takich miejscach mikroorganizmy oraz owady i pajęczaki. W przypadku studni – i generalnie wszelkich niewielkich konstrukcji umieszczonych głęboko poniżej poziomu gruntu – dochodzi jeszcze kwestia temperatury dużo niższej od panującej na zewnątrz, co wiąże się ze zwiększonym zużyciem tlenu na potrzeby ogrzania ciała.

Straż pożarna bierze co roku udział w przynamniej kilkunastu akcjach ratowniczych osób, które prowadziły prace konserwacyjne studni czy zainstalowanych w nich pomp. Do jednego z bardziej tragicznych przypadków doszło 1 czerwca 2014 r. w miejscowości Jankielówka (woj. podlaskie), gdzie w studni głębinowej poniosły śmierć trzy osoby – poszkodowany, który wpadł do otworu, oraz dwóch spieszących mu na pomoc strażaków. Czwarta osoba (kuzyn pierwszej ofiary) straciła przytomność podczas próby samodzielnego ratowania poszkodowanego. Jako przyczynę omdlenia oraz śmierci dwóch strażaków podano właśnie brak tlenu – pomiar na głębokości 25 m, tuż nad lustrem wody, wskazał stężenie tego życiodajnego pierwiastka na poziomie jedynie 8%.

Podobne zagrożenia czekają na osoby próbujące konserwować szamba (nawet opróżnione i od lat nieużywane) czy zbiorniki przydomowych oczyszczalni ścieków. Gazy powstające w procesach zachodzących w ściekach są zwykle cięższe od powietrza, a sam tlen szybko wykorzystywany jest przez bakterie. Z tego powodu nawet po opróżnieniu szczelny zbiornik może być przez lata wypełniony mieszanką trujących gazów i pozbawiony tlenu na poziomie odpowiednim do prowadzenia jakichkolwiek prac bez specjalistycznego sprzętu.

Czytaj też: Wentylacja pożarowa klatek schodowych budynków mieszkalnych – wybór rozwiązania

Urządzenia do przewietrzania

Skuteczne przewietrzenie, a także stały nadmuch świeżego powietrza zapewnią przenośne wentylatory promieniowe. Ich oferta jest na polskim rynku bardzo szeroka, warto jednak pamiętać o kilku podstawowych zasadach ich doboru i użytkowania.

Po pierwsze, do prac, w których istnieje choćby teoretyczne prawdopodobieństwo wystąpienia atmosfery wybuchowej, należy stosować wyłącznie wentylatory przeciwwybuchowe o odpowiednim poziomie certyfikacji (wykonanie nieiskrzące – tzw. ATEX). Po drugie, ze względu na konieczność zapewnienia nieprzerwanej pracy wentylatora najlepszym rozwiązaniem będzie urządzenie wyposażone w odpowiedni silnik spalinowy i tym samym niezależne od zewnętrznych źródeł energii elektrycznej. Dopuszczalne jest stosowanie wentylatora elektrycznego z dobranym do jego obsługi generatorem prądu. Dobór wielkości urządzenia powinien wynikać z obliczeń zapotrzebowania na powietrze dla danego obiektu, należy jednak pamiętać, że podstawowym wyznacznikiem intensywności wentylacji będą dokonywane pomiary, które powinny obejmować także zidentyfikowane ewentualne martwe strefy.

Odnośnie do pracy wentylatora w funkcji nawiewnej należy pamiętać, że powinien on być wyposażony w dwa przewody wentylacyjne – jeden po stronie ssącej i drugi po stronie tłocznej.

Wlot pierwszego kanału powinien zostać umieszczony w taki sposób, aby zaciągał czyste powietrze, bez możliwości zassania mieszaniny gazów wywiewanych z wentylowanego obiektu czy też spalin z silnika wentylatora lub agregatu prądotwórczego. Króciec wlotowy powinien być zabezpieczony przed przypadkowym przesunięciem. Jeśli nie ma możliwości zapewnienia czystego powietrza (np. w okolicy równocześnie prowadzone są prace powodujące nadmierną emisję pyłów), należy wlot wentylatora zaopatrzyć w odpowiednie filtry. Wylot kanału tłoczącego powinien być zamocowany tak, aby zapewniać najbardziej efektywną wentylację danego obiektu lub odcinka kanału, z uwzględnieniem martwych stref. Również element wylotowy należy zabezpieczyć przed przypadkowym przemieszczeniem. Producenci osprzętu tego typu oferują najczęściej króćce tłoczne lub uniwersalne ssawki wyposażone w magnes neodymowy pozwalający na przytwierdzenie końcówki tłocznej do metalowych elementów konstrukcji studzienki czy włazu. Należy również pamiętać, że w przypadku atmosfery wybuchowej wszelki osprzęt, jak również kanały wentylacyjne powinny posiadać stosowne certyfikaty.

Przenośne wentylatory promieniowe w funkcji nawiewnej sprawdzą się również jako skuteczne narzędzie regulujące temperaturę powietrza w miejscu planowanej pracy. W Polsce nie notujemy temperatur powietrza zbliżonych do 40°C, dlatego powietrze atmosferyczne znakomicie nadaje się do obniżania temperatury w nagrzanych zbiornikach czy kanałach, a także jej zwiększania w głębokich studniach i wykopach. Zimą warto rozważyć zastosowanie jako wyposażenia dodatkowego nagrzewnicy powietrza. W kontekście zapewnienia odpowiedniej temperatury nieoczywistym zastosowaniem wentylatora promieniowego wyposażonego w odpowiedniej długości przewody wentylacyjne jest doprowadzanie powietrza do niewysokich przestrzeni, w których prowadzone są prace ogólnobudowlane, np. izolacja lub rozprowadzanie instalacji na strychach i poddaszach, gdzie nie tylko latem temperatura stosunkowo szybko może przekroczyć wartości uznawane za komfortowe, a jakość powietrza błyskawicznie maleje, zwłaszcza podczas stosowania materiałów łączących (kleje, taśmy, silikony), jak też podczas łączenia instalacji (spawanie, zgrzewanie). Wentylator zaciągający powietrze z chłodniejszej niższej kondygnacji umożliwi zwiększenie efektywności prac i zmniejszenie potencjalnych błędów montażowych.

Podobne wytyczne jak dla wentylatorów pracujących w trybie nawiewnym można ustalić dla urządzeń pracujących w funkcji ssącej, pamiętając, że w przypadku przechodzenia gazów z atmosfery wybuchowej przez wentylator powinien on posiadać znacznie wyższą klasę przeciwwybuchowości niż wentylator nawiewny umieszczony poza główną strefą zagrożenia wybuchem. W razie zasysania gazów z wnętrza wentylowanego obiektu należy pamiętać o doprowadzeniu odpowiedniej ilości powietrza zewnętrznego w ramach kompensacji ciśnienia.

Standardowo wystarczy otwarcie dodatkowej studzienki lub włazu, ale np. w przypadku pionowych konstrukcji – szybów rewizyjnych czy studni – niezbędna będzie współpraca z wentylatorem nawiewnym. Wentylator ssący nie powinien zaciągać żadnych innych substancji poza gazami. Jeśli istnieje niebezpieczeństwo zaciągnięcia pyłów, piasku, materii roślinnej czy mułu, należy wyposażyć wentylator w odpowiednie filtry i kratki uniemożliwiające przedostanie się tego typu medium do wnętrza urządzenia. Pomijając oczywistą ochronę samego wentylatora przed uszkodzeniem, zabezpieczamy w ten sposób także pracowników i osoby postronne, które mogłyby być narażone na urazy wywołane przez cząstki stałe i ciecze wyrzucone kanałem tłocznym. Same gazy również mogą stanowić zagrożenie zarówno dla życia i zdrowia osób, jak i stanu maszyn znajdujących się w pobliżu otworu wylotowego.

Dlatego miejsce wylotu należy wybrać starannie i zabezpieczyć przed przypadkowym przemieszczeniem lub zasłonięciem.

Przenośne wentylatory promieniowe mogą pełnić dużo więcej funkcji i dobierając odpowiedni sprzęt do swojego parku maszynowego, warto mieć na uwadze różnorodne wyposażenie dodatkowe. Większość wentylatorów promieniowych stosowanych do wentylacji kanałów, studni i studzienek może z powodzeniem pełnić funkcję przenośnego odciągu spalin, np. z agregatów prądotwórczych umieszczonych w ograniczonych przestrzeniach, a także odciągów miejscowych w procesach cięcia, spawania, lutowania czy zgrzewania elementów konstrukcyjnych lub instalacji.

W wersji mobilnej dostępne są nie tylko wentylatory promieniowe. Najbardziej popularne są oczywiście wentylatory osiowe oraz mobilne nagrzewnice, również wyposażone w wirniki osiowe. Jednak do specjalistycznych prac przydają się także inne dmuchawy, które część producentów oferuje w wersjach przenośnych. Do takich konstrukcji należą m.in. wentylatory bocznokanałowe.

Urządzenia te bardzo często stanowią główny element odkurzaczy przemysłowych, a ich siła ssąca pozwalająca na zaciąganie nawet fragmentów gruzu sprawia, że tego typu mobilne jednostki są bardzo popularne w Azji przy wstępnych pracach skalnych oraz pracach rozbiórkowych, jako wyposażenie uzupełniające dla pracy ręcznych świdrów i młotów pneumatycznych. Bardzo niedoceniana jest za to możliwość wykorzystania dmuchawy bocznokanałowej w funkcji nawiewu. A ta pozwala m.in. na utrzymanie turbulencji na powierzchni wody, co zapobiega zamarzaniu i chroni np. zanurzone elementy kanałów przed uszkodzeniami związanymi z naporem formującej się tafli lodu.

Bez względu na wybrane urządzenie i jego zastosowanie należy zawsze pamiętać o środkach ochrony osobistej, zwłaszcza słuchawkach ochronnych. Omawiane urządzenia spełniają wymagania dotyczące przemysłowych norm hałasu, a więc praca przy nich należy do uciążliwych i wymaga dodatkowych środków zabezpieczających słuch. Ponadto należy zawsze pamiętać, że przy pracy w warunkach, w których występuje zagrożenie niedotlenieniem bądź zatruciem mieszaniną gazów, należy stosować indywidualne środki ochrony dróg oddechowych.

Literatura

1. GUS, Wypadki przy pracy w 2019 r. – dane wstępne, https://stat.gov.pl/obszary-tematyczne/rynek-pracy/warunki-pracy-wypadki-przy-pracy/wypadki-przy-pracy-w-2019-roku-dane-wstepne,3,38.html (dostęp: 5.01.2022)
2. Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 1 października 1993 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy eksploatacji, remontach i konserwacji sieci kanalizacyjnych (DzU 1993, nr 96, poz. 437)
3. Rozporządzenie Ministra Energii z dnia 28 sierpnia 2019 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy urządzeniach energetycznych (t.j. DzU 2021, poz. 1210)
4. Rozporządzenie Ministra Rodziny, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 12 czerwca 2018 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (DzU 2018, poz. 1286)
5. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (DzU 2010, nr 109, poz. 719, z późn. zm.)
6. Porozumienie dla Bezpieczeństwa w Budownictwie, Standardy bezpiecznej pracy, http://www.porozumieniedlabezpieczenstwa.pl/standardy-bhp.html (dostęp: 5.01.2021)

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!