Časopis 112 ROČNÍK XVIII ČÍSLO 6/2019

V rubrice POŽÁRNÍ OCHRANA se dočtete o průběhu požáru autobusu na CNG. Víte, že podle ČSN EN 12 845:2015 se může ve sprinklerových zařízeních používat potrubí ocelové, měděné nebo z jiného materiálu? V rubrice INTEGROVANÝ ZÁCHRANNÝ SYSTÉM se dozvíte o návštěvě šesti členů německé dobrovolnické organizace technické pomoci Technische Hilfswerk, kteří se podílejí na vzdělávání obsluhovatelů motorových pil. V rubrice OCHRANY OBYVATELSTVA A KRIZOVÉHO ŘÍZENÍ informujeme o nové právní úpravě Mechanismu civilní ochrany Unie. Ve středu 8. května 2019 u příležitosti státního svátku Dne vítězství prezident republiky Miloš Zeman jmenoval do generálské hodnosti velitele Záchranného útvaru HZS ČR plk. Ing. Radima Řehulku. V rubrice INFORMACE si přečtete, že na Pražském hradě byla udělena ocenění Zlatý záchranářský kříž za mimořádné činy spojené se záchranou života. 

Podle ČSN EN 12 845:2015 se může ve sprinklerových zařízeních používat potrubí ocelové, měděné nebo z jiného materiálu podle příslušných podmínek platných v místě použití zařízení. Největší zastoupení má ocelové potrubí. Po překonání tradičního konzervativního přístupu výrobců sprinklerových zařízení ke všem novinkám se postupně, od roku 2000, v Evropě začalo prosazovat plastové potrubí. Téměř po 20 letech od doby, kdy bylo v USA prvně použito ve sprinklerovém zařízení rezidenčního typu.

Rozváděcí a rozdělovací potrubí z plastového potrubí Aquathrm (Fusionel)	Montáž plastového potrubí Aquatherm před zalitím betonem

V současné době se ve sprinklerových zařízeních používá zejména plastové potrubí:

• chlorované polyvinylchloridové BlazeMaster CVPC (oranžové);
• polypropylenové Aquatherm red pipe (červené);
• polyetylenové (bílé);
• polybutylenové (šedé).

Nejvíce zkušeností je zatím s vícevrstvým potrubím CVPC BlazeMaster, které se komerčně používá ve sprinklerových zařízeních od roku 1984. Oproti potrubí z PVC má vyšší obsah chlóru (67 %/57 %). Při styku s ohněm nehoří plamenem, jelikož k hoření potřebuje 60 % kyslíku, zatímco ve vzduchu je jenom 21 % kyslíku.

Tab. 1 Ekvivalentní délky potrubí (m) pro vybrané armatury [7]

Armatura	DN 25	DN 50	Materiál
Koleno 90°	0,77*	1,50*	ocel
	0,61	0,107	měď
	2,13	3,35	CVPC SDR 13,5
	0,914	1,83	PB**
T kus	1,50*	2,9*	ocel
	0,15	0,30	měď
	0,30	0,30	CVPC SDR 13,5
	0,30	0,61	PB**

* Podle ČSN EN 12845 koleno se závitem.
** U PB (polybutylenových) trubek se spojení provádí natavením.

Plastové potrubí Aquatherm red pipe je vyrobeno z polypropylenu s aditivy snižujícími hořlavost (Fusiolen PP­ R-(80)S). Struktura trubky je vícevrstvá se skelným vláknem uprostřed. Jde o německý výrobek, který je na trhu od roku 1995. V České republice lze od roku 2005 zaznamenat výrazný nárůst mokrých soustav zhotovených z tohoto potrubí.

Polyetylenové potrubí (PE) je rovněž vícevrstvé. Vnější a vnitřní vrstva je z polyetylenu, uprostřed je hliníková (AL) vložka. Součástí potrubního systému jsou kovové armatury. Spojování se provádí mechanickým stlačením tělesa armatury ručním přípravkem. VdS (Vertrauen durch Sicherheit) označuje tento systém jako „systém s lisovanými spojkami“.

Vlastnosti plastového potrubí
Jako hlavní přednost plastového potrubí se obvykle uvádí vysoká odolnost proti korozi. Tato vlastnost je nezpochybnitelná, nicméně není to výhoda jediná. K těm dalším patří zejména:

• snadná instalace z důvodu nízké hmotnosti a jednoduchého spojování potrubí;
• nedestruktivní zkracování potrubí ručním stříháním;
• částečná ohebnost;
• vhodnost pro ukládání do betonu;
• nízké a trvale udržitelné tlakové ztráty (konstanta C150 oproti C120 u oceli).

Jestliže koroze je u plastového potrubí „nulová“, pak to neznamená, že má toto potrubí neohraničenou životnost. Předpokládá se 50 (100) let. Nicméně, ještě není dostatek informací, aby byl tento předpoklad potvrzen. Zejména proto, že životnost plastového potrubí může být patrně výrazně ovlivněna jeho poškozením kombinací mechanické a chemické degradace, oxidací a biodegradací. Z analýzy 5 000 plastových výrobků vyplynulo, že nejzávažnější příčinou jejich poškození je v 25 % mikrobiologická koroze, při které dochází k absorbování chemických látek do plastu. Akcelerantem je zatížení potrubí tahem, které se projeví zeslabením intermolekulárních vazeb a snížením pevnosti plastového potrubí [5]. Působení zmíněných faktorů vede k porušení potrubí. Zmenšit dopady mechanického napětí lze správnou montáží potrubí zejména použitím vhodných závěsů a dodržením požadavků na jejich rozmístění. Cílem je zabránit vzniku mechanického namáhání potrubí při jeho prodlužování, zkracování a prohýbání v důsledku změn teplot nebo nepřiměřeným ohýbáním.

Tab. 2 Porovnání hmotnosti ocelového, měděného a plastového potrubí [7]

DN	Ocelová trubka velikost 40 (USA) kg/m	Ocelová trubka velikost 10 (USA) kg/m	Měděná trubka typ M kg/m	Plastová trubka CVPC SDR 13,5 kg/m	Plastová trubka PB SDR11 kg/m
25	2.5	1.82	0.68	0.39	0.20
32	3,38	2,35	1.01	0.62	0.31
40	4.05	2,80	1,40	0,82	0,43
50	5,43	3,75	2,17	1,28	0,73
65	8,62	6,07	3,02	1,87	-
80	11,3	7,46	3,99	2,78	-

K chemickým látkám podílejícím se na mikrobiologické korozi patří pravděpodobně některé sloučeniny obsahující aromatické uhlovodíky, halogenované uhlovodíky, ketony, dusík nebo síra. Konkrétně to jsou některé barvy, čisticí prostředky, mazadla, zbytky oleje včetně oleje používaného při řezaní trubek, lepidla, aerosolové spreje, detekční látky ke zjišťování netěsnosti, laky, aerosolové spreje nebo mrazuvzdorné látky. Slabším místem některých plastových trubek je, obdobně jako u ocelového potrubí, šev, který vzniká při výrobě například u potrubí CVPC.

ZKoncovka plastového potrubí k zalití do betonukušenosti z USA s potrubím CVPC BlazeMaster vedou k poznání, že na rozdíl od ocelového potrubí není primárním faktorem ovlivňujícím životnost potrubí koroze typická pro kovové materiály, ale mechanická a chemická degradace, oxidace a biodegradace. K eliminování těchto procesů je nutné dodržet požadavky stanovené výrobcem v příslušných technických podmínkách nebo instrukčních pokynech. V případě potrubí CVPC BlazeMaster je to dokument „BlazeMaster Installation Instruction and Technical Handbook“. Tento dokument se průběžně doplňuje o nové poznatky, aby se preventivně předešlo možnému poškození plastového potrubí. Jestliže v roce 2005 měl 50 stran, pak vydání z roku 2018 má 100 stran. Kromě požadavků na rozsah použití, podmínky skladování, spojování, zavěšení a kompenzaci prodlužování potrubí obsahuje i požadavky na chemickou kompatibilitu látek, které přicházejí do kontaktu s potrubím zevnitř nebo zvenčí. Jako nekompatibilní se uvádí např. olej v tlakovém vzduchu z kompresorů, mrazuvzdorná směs na bázi glykolu, olejové barvy a barvy na bázi ředidel, řezací a konzervační oleje. K vyloučení galvanické koroze při spojení ocelové trubky s plastovou trubkou přes mosaznou fitinku opatřenou závitem se požaduje oddělení obou materiálů teflonovou páskou, pokud není stanoveno v příslušném národním dokumentu jinak. Jedna z instrukcí upozorňuje na nutnost zaplavovat potrubí mokré soustavy vodou pomalu. Rychlým zaplavováním by se mohlo dosáhnout stavu, že nepůjde o soustavu mokrou, ale soustavu se vzduchovými polštáři. V těchto místech by mohlo dojít k přehřátí potrubí a jeho poškození. K jevu, pro který je plastové potrubí neakceptovatelné pro použití v suchých soustavách.

Menší požární odolnost oproti ocelovému potrubí je důvodem k řadě omezení rozsahu použití plastového potrubí, a to bez ohledu na druh materiálu, ze kterého je vyrobeno. Obvykle je shoda zpracovatelů technických dokumentů a certifikačních orgánů na jeho použití výlučně v mokrých soustavách a pouze uvnitř objektů, aby se omezil vliv UV záření. Většinou se připouští jenom pro instalaci v prostorech s malým nebezpečím (LH) podle ČSN EN 12845. Mezi omezující kritéria patří i maximální teplota v chráněném prostoru, případné vyloučení kontaktu potrubí s plameny a v neposlední řadě druh sprinklerů vhodných pro instalaci na plastovém potrubí v určité aplikaci. Firma Minimax nabízí např. PE potrubí pro sprinklerové zařízení typu EconAqua. Navrhuje se pro ochranu nebezpečí LH, OH1 – OH3 a OH4, kam patří např. kina, divadla nebo koncertní sály. V závislosti na přístupu autorizovaných osob a zpracovatelů technických dokumentů se může rozsah použití plastového potrubí v jednotlivých zemích, a to i u jednoho druhu plastového materiálu, lišit. Při navrhování plastového potrubí se proto doporučuje konzervativní vyhodnocení všech relevantních informací.

Tab. 3 Vlastnosti vybraných materiálů potrubí [7]

Vlastnost	Ocelové potrubí	Měděné potrubí	Plastové potrubí PP­‑R Aquatherm red pipe
Koroze	relativně vysoká	nízká	žádná
Degradace materiálu	není	není	UV zářením a dalšími vlivy
Náchylnost k mechanickému poškození	malá	střední	vyšší
Rozteč závěsů pro DN 25 (m) *podle VdS CEA 4001 ** podle výrobce	4*	2*	1,2 **
Potenciál vytváření biofilmu (pgATP/cm2)	značný, podle okolností	150-350	menší než 150 (jako u nerez oceli)
Bod tavení (°C)	1427-1538	1082	-
Reakce na oheň	A	A	B, s1, d0
Délková roztažnost (mm/m) °C) *prodloužení trubky délky 30,5 m při změně teploty ze 4,4 °C na 49 °C	0,012 16 mm*	0,017 23 mm*	0,035 47,6 mm*
Součinitel C	120 mění se úměrně inkrustaci	140 mění se málo	150 nemění se
Max. teplota prostředí (°C)	95	95	49
Druh soustavy	všechny	všechny	mokrá

Pozn.: Údaje jsou orientační. Vždy vycházejte z datových listů výrobce.

Firma Viking, která dodává tento produkt pro sprinklerová zařízení, upozorňuje odběratele v návodu na použití na nezbytnou kontrolu rozměrů potrubí z tohoto materiálu, které mohou být u různých výrobců rozdílné. Jde o závažné upozornění vycházející ze zkušeností s ocelovým potrubím, u kterého se postupně přešlo od používání silnostěnných trubek velikosti 40 k lehkým a levnějším trubkám velikosti 10. V USA, ale i v Evropě to mělo za následek zkrácení životnosti potrubí z předpokládaných 50 let na zhruba 25 let. V některých případech se musí potrubí vyměňovat po jeho instalaci již za 10 let. V případě plastového potrubí hrozí obdobný vývoj motivovaný kritériem „nejnižší ceny“. Kromě plastového potrubí se slabší stěnou lze očekávat pokusy používat plastové trubky, které nejsou certifikované pro použití ve sprinklerových zařízeních.

Inhibitory a nemrznoucí látky
Převážně jde o chemické sloučeniny, které se mohou stát akcelerátorem koroze. Platí zásada, že použití jakékoli látky, která se má přidat do nádrže na vodu, je možné jenom po předcházejícím souhlasu výrobce sprinklerového zařízení a/nebo výrobce potrubí. To se týká bez výjimky kovového i plastového potrubí.

Požadavky technických dokumentů na plastové potrubí
ČSN EN 12 845 neuvádí, kromě odvolávky na „podmínky platné v místě použití zařízení“, žádné konkrétní požadavky. Ty, s výjimkou požadavků uvedených v příslušném certifikátu, dosud v ČR stanoveny nebyly. V této souvislosti lze odkázat na články 15. 1. 6 a 15. 1. 7 VdS CEA 4001, kde jsou uvedeny požadavky na plastové potrubí, potrubí z kompozitních materiálů a potrubí s lisovanými spojkami.

Tab. 4 Maximální rozteč (m) mezi závěsy pro plastové potrubí CVPC a ocelové potrubí

Potrubí	DN20	DN25	DN32	DN40	DN50	DN65	DN80
Plastové CVPC	1,67	1,82	1,98	2,13	2,43	2,74	3,04
Ocelové podle ČSN EN 12845	4					6

Tab. 5 Tloušťka stěny plastových trubek Aquatherm red pipe SDR 7.4 MF

Vlastnost	DN25	DN32	DN40	DN50	DN65	DN80
Tloušťka stěny (mm)	5,5	6,9	8,6	10,3	12,3	15,1
Hmotnost (kg)	0,613	0,955	1,5	2,135	3,058	4,57

Z řady obecně platných požadavků lze uvést:

• připouští se použití jen potrubí certifikované od VdS v souladu s podmínkami uvedenými ve vystaveném certifikátu;
• potrubí lze použít jen v mokrých soustavách, pokud je rozsah teplot v prostoru 10 °C až 49 °C;
• není přípustné použít plastové potrubí na svisle probíhající hlavní a vedlejší rozvodné potrubí;
• pokud je plastové nebo kompozitní potrubí výrobcem připuštěné pro montáž mezi betonový a zavěšený strop, musí mít materiál zavěšeného stropu požární odolnost minimálně 30 min, v tomto prostoru nesmí být požární zatížení;
• na potrubí se musí osadit druh sprinklerů podle doporučení výrobce;
• nanášení nátěrů nebo podobných vrstev na plastové potrubí není přípustné, pokud nejsou schválené výrobcem potrubí;
• není přípustné přidávání přísad do vody, jako jsou mrazuvzdorné směsi a pěnotvorné látky;
• při uložení potrubí do betonu je nutné zaručit, aby nad a pod trubkou byla vrstva betonu o tloušťce minimálně 60 mm a splnit další požadavky stanovené v článku 15. 1. 7.;
• plastové potrubí nesmí přemosťovat dilatační spáry.

Návrhy opatření k dosažení maximální životnosti plastového potrubí:

• před montáží potrubí dezinfikovat prostředky na bázi alkoholu, nepoužívat prostředky obsahující chlor;
• při montáži orientovat podélný šev na potrubí minimálně 45° od podlahy směrem ke stropu (podlaha °0);
• eliminovat vznik vzduchových polštářů
• instalovat automatické odvzdušňovací ventily na inkriminovaných místech,
• plnit mokrou soustavu pomalu při současném odvzdušňování;
• omezit opakované plnění mokré soustavy na minimum;
• kontrolovat vlastnosti vody (pH ≤ 9);
• provádět proplach potrubí k odstranění usazenin a biofilmu;
• vyhnout se kontaminaci potrubí chemickými látkami, které jsou nekompatibilní s použitým plastem;
• důsledně dodržovat podmínky vystaveného certifikátu a pokyny výrobce plastového potrubí týkající se montáže, rozsahu použití, chemické kompatibility a dalších požadavků podmiňujících životnost plastového potrubí.

Závěr
Článek se zaměřil na plastové potrubí pro sprinklerová zařízení. Účelem bylo připomenout jeho výhody, ale upozornit i na omezení, která s použitím plastového potrubí ve sprinklerových zařízeních souvisí.

Pod pojmem plastové potrubí si lze představit desítky výrobků různých vlastností, z nichž pouze některé jsou vhodné pro použití ve sprinklerovém zařízení. V žádném případě by o jejich použití neměla rozhodovat nejnižší pořizovací cena, se všemi negativními dopady na životnost, podle vzoru známého z používání lehkých ocelových trubek. Řešením je zpracovat technický dokument zahrnující požadavky na plastová potrubí, ze kterého by se vycházelo při certifikaci plastového potrubí pro použití ve sprinklerových zařízení. To je bezpochyby podmínka nutná, nikoli postačující. Bez zavedení přejímacích prohlídek sprinklerových zařízení třetí nezávislou osobou, před jejich uvedením do provozu, by toto opatření bylo jenom málo přínosné.

Seznam literatury
[1] ČSN EN 12 845 Stabilní hasicí zařízení­ Sprinklerová zařízení­ Navrhování, instalace a údržba.
[2] VdS CEA 4001Richtlinien für Sprinkleranlagen, Planung und Einbau, Planning and Installation.
[3] Ing. P. Rybář, Stabilní hasicí zařízení plynová, prášková, aerosolová a inertizační, provozuschopnost a účinnost SHZ, edice PKPO, část 2, 2016.
[4] Josh Tihen, Prezentace Corrosion in Fire Sprinkler Systems, IFSA konference 2014, 2018.
[5] Wright, D.C. Failure of Plastics and Rubber Products­ Causes, Effeects and Case Studies Involving Degradation, Rapra Technology Limited, 3-7 Shropshire, UK, 2006.
[6] Information file, Fire sprinkler systems and the use of CVPC plastic piping, Bafsa, 2007 /10.
[7] K.A. Notarianni, M.A.Jackson, Comparison of Fire Sprinkler Piping Materials Steel, Copper, CVPC, PB in Resdential and Llght Hazard Installation, NIST, NISTIR 5339, Cleveland.
[8] Blazemaste CVPC Fire Sprinkler Pipe and Fittings, Submittal Sheet, TYCO TFB 1915, 2016.
[9] Viking Plastics, BlazeMaster Fire Sprinkler Systems, BMO20107.
[10] FM Global Property Prevention Data Sheet 2-1.
[11] BlazeMaster Installation Instruction and Technical Handbook, Tyco Fire Products, IH-1900, 2005.


Ing. Pavel RYBÁŘ, foto archiv autora

vytisknout  e-mailem  X Corp.   Facebook