Ugrás a tartalomhoz Lépj a menübe
 


A különböző kis- és nagyipari tevékenységek során, de a magánszférában is igen sűrűn alkalmaznak ömlesztő hegesztési eljárásokat. Talán a legelterjedtebb ezek közül az acetiléngázzal történő lánghegesztés.

Lánghegesztéshez nagy hőmérsékletű, koncentrált szúrólángot adó gáz szükséges. Mindamellett, hogy az acetiléngáz lánghőmérséklete levegővel (kb. 2200 oC), de főleg oxigénnel keverve (kb. 3200 oC) kiválóan alkalmas a megmunkálandó fémfelületek rövid időn belüli megolvasztásához, tulajdonságai egy sor veszélytényezőt hordoznak magukban. Ezek a tényezők és persze az előírások különleges bánásmódra kényszerítik a felhasználót, bár sokszor utóbbiak elmaradása növeli rendkívül veszélyessé az acetiléngázzal kapcsolatos tűzeseteket. A jogszabályokba ütköző használat, illetve a legelemibb - és kötelező - munkavédelmi előírások figyelmen kívül hagyása az ok, majd az ennek hatására kialakuló tűz és bomlási reakció a következmény.
Az acetilén:
Acetiléngázt kalcium-karbid (CaC2) és víz reakciójából lehet előállítani, vagyis a kalcium-karbid vízzel érintkezve acetiléngázt fejleszt. A reakció heves hőfejlődéssel jár, miközben karbidmész-iszap keletkezik.
A kalcium-karbidot villamos ívkemencében állítják elő igen magas, 2300 oC körüli hőmérsékleten, mészkőből, kokszból és faszénből. Ezeket eleggyé olvasztják, majd a keletkező CaC2-ot lecsapolás után ülepítik, szűrik. A karbidnak jellemző fokhagymás szaga van.

1 kg karbidból elméletileg 347 liter acetiléngáz fejleszthető. A gyakorlatban ez - a karbid szemcsenagyságától, tisztaságától függően 200-250 liter gáz.
Az acetilén (C2H2) telítetlen szerkezetű szénhidrogén-vegyület, rendkívül labilis, könnyen szétesik alkotóelemeire, intenzív hőfejlődés mellett. Igen érzékeny a nyomásra és a hőre. Nem mérgező, színtelen és szagtalan gáz, de légköri nyomáson oxigénnel keveredve már 160 oC-on vagy 1,5-2 bar nyomás felett - oxigén jelenléte nélkül is - környezeti hőmérsékleten hajlamos a bomlásra és robbanásra! Az "A" tűzveszélyességi osztályba tartozik, gyulladási hőmérséklete 335 oC, robbanási határértéke igen tág: 1,5-82 (oxigénnel 93) térfogatszázalék között mozog. Az acetilén 22 bar nyomáson és 0 oC-on cseppfolyósodik, folyékony állapotában rendkívül veszélyes robbanóanyag! 1 kg acetilén bomlási energiája majdnem 2 kg trinitro-toluol (TNT) energiamennyiségével egyenértékű! Az ipari felhasználásra gyártott gáz kis mértékbe más gázokat is tartalmaz, pl. foszforhidrogén, ami az acetilén édeskés szagát adja.

Az acetilénnel történő hegesztés két módon történhet: gázfejlesztőből nyert, illetve palackban tárolt gázzal. A gázfejlesztő készülékek két alaptípusba sorolhatók:
1. a karbid adagolása a vízbe;
2. víz adagolása a karbidhoz.
Mindkettőnek azonos a működési elve: a fejlesztett gázt többlépcsős szűrési eljárás után azonnal felhasználják. A másik mód a palackos felhasználás.

A dissous-gáz

A dissous szó francia eredetű, jelentése: oldott. A dissous-gáz jelentése: kalcium-karbid és víz reakciójából felszabaduló, tisztított, szárított és nyomás alatt acetonban elnyeletett acetiléngáz. Tehát az acetonban elnyeletett (és palackban tárolt) acetiléngázt dissous-gáznak nevezzük.
Írtunk arról, hogy, az acetiléngázt környezeti hőmérsékleten nem szabad 1,5-2 bar nyomásnál jobban komprimálni oldatlan állapotban, a robbanásveszély miatt. Így viszont nincs értelme palackban tárolni. De van megoldás: bizonyos folyadékokban, de főleg acetonban nagyon jól oldható, és így akár 10 bar fölé is sűríthető, mivel oldott állapotában nem áll fenn a robbanásszerű bomlás veszélye. 10 baron felül azonban a robbanásszerű szétesés elkerüléséhez az acetonban elnyeletés még önmagában nem elég. Gondoskodni kell arról is, hogy az oldatból felszabaduló acetilén ne tudjon nagyobb gázbuborékokat képezni. A nagyobb buborék kb. egy diónyi nagyságot jelent, erről később, a palack kialakításánál foglalkozunk.

A palack

Az aceton acetilénelnyelő-képessége a nyomással együtt növekszik. Légköri nyomáson 1 liter aceton 24 liter acetilént nyel el. A palackba töltött gáz nyomásértéke 15 (20) bar, tehát ezen a nyomáson 1 liter aceton 24 x 15 = 360 liter acetilént nyel el szobahőmérsékleten. Egy 40 literes palackba 16 liter acetont töltenek, így a palackba tárolható dissous-gáz mennyisége 15 bar nyomáson: 360 x 16 = 5760 liter.
(Az aceton - más néven faecet - színtelen, szúrós szagú, éghető folyadék).

Az előbb esett szó arról a bizonyos kritikus diónyi térfogatnagyságról. Ha a palackban ekkora szabad, acetilénnel teli terek lennének vagy keletkeznének, az aceton fojtása 10 bar felett nem hatna, s a robbanásveszély újra fennáll. Ennek kiküszöbölésére a palackot egy lyukacsos, anyaggal töltik meg és ebben nyeletik el az acetont. Ennek a porózus anyagnak az összetétele: cement, kovaföld, azbeszt és faszén. Ezeket összekeverik, majd a kapott vizes masszát rázógép segítségével töltik be, annak érdekében, hogy egyenletesen, hézag nélkül töltse ki a palack teljes belső térfogatát. Ezt követően - miután a cement megkötött - a palackot 180 oC-ra hevítik, hogy a masszából a nedvesség elpárologjon. Az aceton betöltése előtt a palackban légritka teret hoznak létre azért, hogy az aceton a legkisebb kapilláris résekbe is behatolhasson.

A kiszárított massza össztérfogata a palack térfogatának 25%-át, azaz 10 litert fogal el, tehát a palack talpától a nyakáig terjed a massza, ami porózus, a lyukacsos térrész a palack térfogatának 75%-a, azaz 30 liter.
Az aceton (össz)térfogata 16 l; miután elnyelették benne az acetilént, 75%-kal -12 literrel - megnövekszik: 16+12 = 28 liter. A maradék 2 liter a biztonsági tér, mely a felmelegedésből adódó térfogatnövekedés számára fenntartott terület.
Az acetiléngáz elvétele a dissous-palackból eléggé korlátozott. A gáznak ugyanis az acetonból fel kell szabadulnia, de ha a gáz kiáramlása az acetonból túl gyors, bizonyos határt meghalad, a gáz acetont ragad magával. Ennek szaga jól érezhető.

Az acetilén rézzel érintkezve igen könnyen robbanó acetilén-rezet alkot. Acetilénkészülékekben és nyomáscsökkentőkben ezért nem szabad rézszerelvényeket alkalmazni, pontosabban a rézből készült alkatrészek réztartalma nem haladhatja meg a 65%-ot.

Tűzoltó szemmel...

Saját emlékeimet felidézve a gombóc jut eszembe (csak nem a gyomromban, hanem a torkomban), amikor megérkeztünk egy "gázpalackos" tűzeset helyszínére.
Mindig ugyanazok a körülmények fogadták a tűzoltókat: teljes terjedelmében égő épület, a lakosság körében kialakult pánikhelyzet, a helyszín adottságai (sűrűn beépített lakóövezet, tehát veszélyeztetettség), a tűz által érintett palack(ok)ra vonatkozó pontos információk és esetenként a tűzoltás egyes feltételeinek (pl. víz) az időszakos hiánya.
Az információhiányról: a magánkívül lévő tulajdonos soha nem tudott információt adni: a palack típusa, életkora, pontos helye az égő épületben, töltöttségének mértéke, a palackot ért hőhatás nagysága és időtartama. Továbbá a helyszínen tartózkodó lakók, szemtanúk - események hatására bekövetkező - pszichés beszámíthatatlanságából adódó szubjektivitása, mind megannyi bizonytalansági tényező... A lángok fényénél a tűzoltók fedezéket keresve a sötétben tapogatóznak.

Hő hatására a palackban tárolt acetilén veszélyesen reagál, beindul a bomlási folyamat. Ez hőfejlődéssel és intenzív térfogatnövekedéssel jár. Ez utóbbi hatására bekövetkező nyomásemelkedés egy ponton az acélpalack felhasadását eredményezi. Az ezt követő térrobbanás során 15-20 méter átmérőjű tűzgömb alakul ki. A felhasadó palack szétrepülő darabjai 200-250 méter sugarú körben képesek akár halálos sérülést (ezt hívjuk repeszhatásnak), a robbanási légnyomás pedig komoly anyagi károkat okozni.

Míg más típusú gázok esetén a tűz eloltása és a palack lehűtése után megszűnik a palack széthasadásának veszélye, addig az acetilénnel más a helyzet. A bomlási folyamat beindulása után, egy határon túl a reakció megállíthatatlanná válik. A hasadás - térrobbanás bekövetkezhet a tűzoltás közben, de akár - a folyamatos és intenzív hűtés ellenére - órákkal, napokkal később is. A sok megtörtént káresemény és hevítési kísérletek alapján sem lehet megállapítani hajszálpontos ismétlődést, azonosságot!

A magyar tűzoltóság történetében is történt súlyos sérülésekkel járó acetilénpalack-felhasadás. A tűzoltók helyszínre érkezése után bekövetkező robbanás, súlyos égési, érzékszervi és maradandó csonkolásos sérüléseket okozott. Egy biztos: akik a közelben tartózkodnak - és ezek mindig a tűzoltók - fokozott veszélynek vannak kitéve!

Bár a tűzoltóság munkáját, beavatkozásainak főbb szabályait egy-egy eseménytípusra vonatkozóan is utasítások, szabályzatok rögzítik, ezek maradéktalan betartása a fenti körülmények miatt nem mindig lehetséges (pl. fedezék)! Azonban vannak alapelvek, melyek betartása, alkalmazása nem a helyszín adottságainak a függvénye.

Ezek a következők:

Amennyiben a jelzéskor acetilénpalack(ok) jelenléte is valószínűsíthető, a riasztáskor, majd a későbbiekben is (a szükséges vízmennyiség biztosítása és az elhúzódó hűtési folyamat miatt) a megfelelő technika és létszám igénybevételére kell számítani. A fokozott veszély miatt a mentőszolgálatot (biztosítás) illetve a rendőrséget (zárás) a jelzéssel egy időben értesíteni kell.

A tűzoltó gépjárművek felállítási helyét romhatáron kívül kell meghatározni. Ebben az esetben a romhatár azt jelenti, hogy nemcsak a térrobbanás nyomás kialakuló tűzgömb határán kívül, hanem a lehetőségeket figyelembe véve a repeszhatás kivédése érdekében épületek takarásában történjen.

A veszélyeztetett területet a karhatalmak igénybevételével ki kell üríttetni! Az elsődleges zóna a tűzeset közvetlen helyszíne, ahol csak a beavatkozó állomány tartózkodhat, a másodlagos zóna a háttér és kiszolgáló személyzet, illetve járműveik, technikai eszközeik felállítási helye. Ezeken a területeken civil személyeknek, de az elsődleges zónában védőfelszerelés nélkül bárkinek tartózkodni tilos és életveszélyes!

A teljes védőfelszerelés használata az elsődleges zónában tartózkodók részére! Beleértve a légzőkészüléket, kámzsát, védőkesztyűt is.

Hosszú-szórt vagy ködsugár használata. Nagy távolságba csak kötött sugár segítségével juttatható el az oltóanyag. Ha a víznyomás erejével kell szétdúlni a tűzfészket, azt kötött sugárral tesszük. Lakóépületek helyiségeiben, műhelyekben, garázsokban, gépjárművek esetében viszont a kötött sugár használata kész vízpocsékolás! Zárt helyeken, helyiségekben az összefüggő lángtér lefeketítésére, a helyiség visszahűtésére a hosszú-szórt, illetve a ködsugár a leghatásosabb.
A palack hűtése már más kérdés, amennyiben megközelíthető, mozgatható, palackhűtő szerkezetet helyeznek rá, ami kevesebb vízmennyiséggel hatásosabb hűtést biztosít.
Ha a palackot annak állapota maitt nem lehet megközelíteni, rögzített sugárcsövekkel kell a hűtést végrehajtani, hosszú szórt, vagy csökkentett teljesítményű kötött sugárral; ebben az esetben viszont fel kell készülni a nagy vízkárra.
Külföldi szakirodalmak rögzített, nagy teljesítményű kézi sugárcsövek, esetleg telepíthető vízágyúk bevetésének lehetőségét említik, főleg az ipari területeken bekövetkező tűzesetek (konténeres, tömbökben tárolt palackok) esetében.
A hő hatására reagáló acetilénpalack egy időzítő szerkezet nélküli bomba. Minden szabályzat, tanulmány a fedezékből, védett helyről történő tűzoltást diktálja, ezt azonban az esetek többségében a helyszín adottságai nem teszik lehetővé.
A magyar tűzoltóság stratégiája frontálisan támadja a tűzfészket, ami azt jelenti, hogy a tűzoltó a támadó sugaraival a közelébe férkőzik és eloltja azt.
Ezekből következően nehezen képzelhető el, hogy a legközelebbi biztonságos helyről, kuporogva locsolkodik a tűzoltó, ami már olyan távolságot jelent, mely ugyan biztonságot ad és megfelel a tűzoltási szabályzatnak, viszont ellent mond a frontális taktikának, de legfőképpen a hatásos tűzoltásnak.

Szélsőséges szituációk esetére (főleg a beavatkozás első szakaszában, a palack(ok) állapotának stabilizálásáig) - a beavatkozó tűzoltók élete, testi épsége érdekében - érdemes lenne olyan könnyen mobilizálható és gyorsan összeszerelhető védőpajzsot rendszeresíteni, mely főként a repeszhatás ellen adna megfelelő védelmet.

Hőállapot-ellenőrzés: amíg egy tűzben felhevült acetilénpalack hőmérsékletének - vagyis a benne zajló bomlási folyamat stádiumának megközelítő - biztonságos távolságból történő megállapítására niem volt eszköz, a vizet használták erre a tűzoltók: a sugárcső elzárása után figyelték a palack testén lévő víz elpárolgási idejét. Ha a vízelvétel után azonnal elgőzölgött, vagy rövid idő elteltével felszáradt a víz, az a folyamat veszélyes mértékű beindulására utalt. Ebben az esetben nem közelítették meg a palackot.

Manapság, a létező technikai lehetőségeket kiaknázva minden tűzoltó-parancsnokságnak kell(ene) rendelkeznie hőkamerával és/vagy ponthőmérővel! Az emberi (tűzoltó) élet védelme nem lehet pénz kérdése! Mindemellett a hőkamera felhasználható emberek keresésére füsttel telített helyeken, rossz látási viszonyok között, vagy akár porelszívó rendszerekben, gabonatárolókban, stb. a tűzgócok felderítésére.

Szelephiba esetén a gázkiáramlás, attól függetlenül, hogy ég-e vagy sem, egyformán veszélyes: mindkét esetben a bomlási folyamat beindulását eredményezheti!
Az égés nélküli, de szabályozatlan - tehát a megengedett értéknél nagyobb mértékű - gázelvétel magával ragadja az acetont, tehát a robbanás elfojtására használt oldószert. Másrészt az égés nélkül szabadba, főleg zárt helyiségbe áramló acetilén a tág robbanási határértéke miatt komoly robbanásveszélyt idéz elő.
Szeleptűz esetén a palack nyakától kiinduló felmelegedés váltja ki a bomlási folyamat elindulását.
Bármelyik szituációval állunk is szemben, szintén folyamatos és intenzív hűtést kell alkalmazni, illetve törekedni kell a szelep mielőbbi elzárására.

A tűz következtében felhevült, vagy kiégett szelepű palackok hatástalanítására pár éve egy igen egyszerű és hatásos módszer terjedt el: a palackot egyszerűen kilövik. Igény és szükség esetén a rendőrség mesterlövészei a tűzoltás-vezetővel történő konzultáció után a legelőnyösebb pozícióban lőállást foglalnak, majd párban több lövést adnak le a palacktestre. A golyó ütötte lyukakon hirtelen kiáramlik a gáz, a palack kiürül, s elhárul a robbanás veszély.

A veszély egyértelmű! Sorsdöntő tehát, hogy a jelzés vételekor és a helyszínre érkezést követő felderítés során megszerezzük az életveszélyre vagy a palackok jelenlétére, egyéb körülményeire vonatkozó információkat! Kellő körültekintéssel és egy kis szerencsével (mert sajnos az is kell) elkerülhetjük a baleseteket.

Minden tűzoltónak acetilénpalack-mentes szolgálatot kíván:
Dallos Tamás
(2002. november 2.)