Сигнализатор угарного газа: устройство, правила установки

Н. Копылов

В Украине ежегодно фиксируются десятки летальных случаев отравления угарным газом в быту. Тем не менее сигнализаторы CO в частных домохозяйствах в нашей стране пока еще очень большая редкость. Беря во внимание дальнейшее распространение индивидуальных систем отопления, а в последнее время еще и твердотопливных котлов, их использование становится все более актуальным

Монооксид углерода (CO), или как его еще называют угарный газ – безвкусный, бесцветный, токсичный газ, не имеющий запаха. Коварен он именно тем, что его присутствие в воздухе невозможно определить без специальных измерительных приборов. В свою очередь, превышение концентраций выше предельных чревато серьезными последствиями, вплоть до летального исхода.

Влияние на организм

Угарный газ поступает через легкие, связывается с гемоглобином в крови, образуя карбоксигемоглобин, и блокирует передачу кислорода тканям и органам. От кислородного голодания нарушается работа нервной системы и головного мозга. Чем выше концентрация угарного газа и больше время нахождения в помещении, тем сильнее отравление и выше вероятность летального исхода (рис. 1). Так, при содержании 0,08% СО во вдыхаемом воздухе человек чувствует головную боль и удушье. При повышении концентрации СО до 0,32% возникает паралич и потеря сознания (смерть наступает через 30 мин.). При концентрации выше 1,2% сознание теряется после двух—трех вдохов, человек умирает менее чем через 3 мин.

Рис. 1. Воздействие угарного газа на организм человека в зависимости от концентрации

К сожалению, в Украине не редки случаи, когда от отравления угарным газом, в основном, из-за неисправности газовых колонок, вентиляции или неправильной эксплуатации печей, гибли целые семьи.

По данным Государственной службы горного надзора и промышленной безопасности Украины (Госгорпромнадзор) в 2014 г. в ходе использования природного газа в быту зарегистрировано 49 случаев отравления угарным газом, из них 30 – в частных, 19 – во многоквартирных домах. При этом пострадали 116 человек, из которых 56 – смертельно (41 – в частных домах и 15 – в квартирах).

Симптомы отравления СО распознать вначале очень трудно, поэтому человек может и не догадываться, что причиной недомогания является угарный газ. Первые признаки токсичного действия и отравления: слезотечение, головная боль и головокружение, слабость и тошнота, сухой кашель. В дальнейшем появляются нарушение дыхания, тахикардия, расстройство координации движений, сонливость, посинение слизистых оболочек и кожи лица, рвота. Затем – угнетение дыхания и сердечной деятельности, потеря сознания, кома, конвульсии, смерть.

В качестве первой помощи при отравлении рекомендуется незамедлительно вынести пострадавшего на свежий воздух. Лучшим противоядием является усиленное поступление кислорода в легкие. Однако что делать, например, если в момент сна первые симптомы отравления проходят незамеченными, а затем оказать помощь просто некому? Именно так и происходит большинство летальных случаев отравлений.

Образование СО и его источники

Угарный газ является побочным продуктом горения практически любых видов традиционного топлива: дрова, уголь, бензин, газ. Он образуется при окислении углерода или соединений на его основе в условиях недостатка кислорода по формуле:

2C + O₂ = 2CO

В традиционных печах или каминах угарный газ также выделяется при восстановлении диоксида углерода раскаленным углем:

CO₂ + C = 2CO

Так, например, сгорание топлива в печах идет в несколько стадий: углерод сгорает с выделением углекислого газа CO₂ (неполное сгорание дымовых газов); затем углекислый газ взаимодействует с раскаленными коксовыми остатками топлива или угля, образуя угарный газ; угарный газ сгорает (синие языки пламени) с образованием углекислого газа, который удаляется через дымоход.

При отсутствии тяги в камере сгорания печи (забит дымоход, преждевременно закрыта заслонка, нет приточного воздуха для горения), угли продолжают тлеть в условиях недостаточной подачи кислорода, угарный газ не сгорает и распространяется по отапливаемому помещению, вызывая токсичное действие на организм человека.

Для предупреждения отравления СО рекомендуется проводить ряд профилактических мероприятий, в первую очередь, касающихся обеспечения необходимой вентиляции и исправности дымохода.

В частности, компания «Киевгаз», с целью предупреждения несчастных случаев, запрещает самостоятельно (без привлечения профессиональной помощи) заниматься ремонтом газовых и вентиляционных устройств; долго находиться в запертой ванной при включенной газовой колонке; обогревать квартиру с помощью газовой плиты (духовки или включенных конфорок); устанавливать вытяжки и вентиляторы в вентиляционные каналы при наличии газовых колонок и котлов, поскольку это создает обратную тягу с попаданием угарного газа в помещение и при повышении концентрации СО до 0,32 % может стать причиной гибели человека. Кроме того, рекомендуется, пользуясь колонкой или газовой плитой, всегда открывать форточку, что снизит опасность отравления угарным газом на 90%.

Понятно, что на практике не всегда есть возможность следовать таким рекомендациям. Проще и комфортнее, как также рекомендуют газовщики, обеспечить электронную защиту в виде сигнализатора угарного газа.

Применение таких сигнализаторов регламентировано Правилами безопасности систем газоснабжения, утвержденными приказом Государственного комитета Украины по надзору за охраной труда №254 от 1.10.1997 г. (зарегистрировано Министерством юстиции Украины 15.05.1998 г за №318/2758). В частности, в п.п. 6.33 Правил отмечается, что «помещения, в которых устанавливаются агрегаты, которые используют природный газ, а также газораспределительные устройства, должны быть оснащены сигнализаторами загазованности этих помещений». Речь в документе, правда, идет об обязательной установке сигнализаторов на промышленных объектах, в котельных, а также в жилых и общественных зданиях с массовым скоплением людей: зрелищных сооружениях, учебных и лечебных учреждениях, общежитиях (п.п. 4.5.27).

Стоит отметить, что в настоящее время в европейских странах бытовые сигнализаторы СО пользуются довольно большим спросом, в том числе и странах бывшего соцлагеря, например, в Венгрии.

Устройство сигнализаторов

Сигнализаторы обнаружения угарного газа – электрохимические датчики, предназначенные для непрерывного контроля уровня содержания CO в воздухе помещения и реагирующие звуковыми и световыми сигналами на повышенный уровень концентрации угарного газа.

Прибор контроля CO осуществляет непрерывный мониторинг его концентрации, сигнализируя о превышении ее предельного значения, заложенного порогом чувствительности. Некоторые модели оснащены встроенными релейными модулями и могут иметь функции включения аварийной вентиляции и автоматического отключения подачи газа на котел до обеспечения нормальных концентраций СО.

Основной элемент данных приборов – каталитический или полупроводниковый чувствительный элемент. Сенсоры первого типа фиксируют тепловой эффект каталитического окисления газа или изменение электрической проводимости тестового элемента, поглотившего этот газ, и по этим данным определяют концентрацию углекислого газа. Главное достоинство таких элементов – линейность зависимости их свойств от концентрации газов. Средний срок их службы составляет до 6 и более лет.

Принцип действия полупроводниковых датчиков основан на изменении их электрических свойств при изменении газового состава окружающей среды. Такие датчики имеют более продолжительный срок службы, но их выходная характеристика – нелинейная, что делает необходимым пересчет сигнала. Для этого приборы оснащают микропроцессором, среди прочих функций которого – хранение информации об изменении контролируемых параметров за определенный период и (при необходимости) вывод ее на соответствующий интерфейс.

В настоящее время отечественные и зарубежные производители предлагают целую гамму бытовых детекторов CO. При этом на рынке представлены в основном модели украинского производства. Так, компания ОOO «Реноме» (Украина) выпускает газовые детекторы «Страж» (рис. 2). В случае опасности они издают световой и звуковой (85 дБ) сигналы, способны перекрывать подачу газа на горелку котла или колонки с помощью электромагнитного клапана, включать вентиляцию, или посылать тревожный сигнал в аварийную службу утечки газа.

Рис. 2. Сигнализатор угарного газа

Детектор размещен в пластмассовом корпусе из ударопрочного АБС-пластика, в котором размещена плата с газочувствительным элементом и электрорадиокомпонентами. В нижней части корпуса расположены отверстия для проникновения "изучаемого" воздуха в датчик газа. Индикаторные светодиоды отображают режим работы газосигнализатора.

Приборы оснащены полупроводниковым сенсором с микропроцессорным управлением. Пороги срабатывания по угарному газу – 0,005–0,01%.

Детекторы предназначены для эксплуатации в следующих условиях окружающей среды: температура от -10 до 40˚С; относительная влажность до 90%; атмосферное давление от 84,0 до 107,0 к, аппарат соответствует требованиям EN 50291. Класс защиты от попадания твердых предметов и воды – ІР-22D. Габариты – 120×85×55 мм, работает от 2-х батареек АА 1,5 В, масса – 250 г.

Широкую гамму сигнализаторов бытового класса СГБ-1 для контроля содержания угарного газа предлагает АО «Росс» (Украина). Порог аварийного срабатывания прибора – 0,005–0,01% объема СО в воздухе. В случае превышения нормы содержания газа в воздухе помещения СГБ-1 кроме звукового резкого и прерывистого сигнала (60 дБ) подает также световой сигнал в виде мигающей лампочки красного цвета. Для более надежной работы газоанализаторов предусматривается двойное электропитание: основное – от сети переменного тока напряжением 220 В; резервное – от внешнего источника постоянного тока напряжением 12 В. При этом переход с основного на резервное питание – автоматический.

Среди других отечественных производителей также можно упомянуть АО «ТЕМіО». Газоанализаторы «Варта 2» этой компании с 2013 г. снабжаются импульсным источником питания (ИИП), что расширяет диапазон напряжения электропитания – от 120 до 275 В – и позволяет использовать его в условиях значительных перепадов напряжения электросети. Сигнализаторы газа типа «Варта 2 А» оснащены встроенным аккумулятором.

Из иностранных производителей, продукция которых широко представлена на украинском рынке, можно выделить компанию Honeywell (CША). Выпускаемые ее сигнализаторы серии XC (рис. 3) обнаруживают наличие в воздухе угарного газа с помощью электрохимического элемента Ecosure. Данные сигнализаторы по своим техническим параметрам подходят для установки не только на кухне, но и в ванной комнате, что актуально для домов с газовыми колонками. Прибор можно эксплуатировать при относительной влажности воздуха 25–95%, класс защиты от попадания влаги – IP44. Кроме того, допускается использовать прибор в широких пределах температуры окружающего воздуха – от -10 до +45°C. Нижний порог срабатывания прибора – 0,0043% CO. В случае достижения опасного уровня концентрации угарного газа, устройство сигнализирует об этом звуком (>90 дБ на расстоянии 1 м) и визуально – загорается красный светодиод на корпусе. Модель XC100D также оснащена ЖК-
дисплеем с отображением уровня CO.

Рис. 3. Сигнализатор угарного газа XC100D

Электропитание сигнализаторов XC осуществляется автономно от литиевой батареи на 3 В с длительным сроком эксплуатации. Есть возможность обеспечения беспроводной связи. Срок службы устройства – 7 или 10 лет, в зависимости от модели. Устройства сертифицированы по EN50291-1:2010.

Видео. Как работает сигнализатор угарного газа в умном доме

Нередко производители предлагают комбинированные модели приборов, позволяющих сигнализировать о превышении концентраций, наряду с угарным газом, метана.

Среди зарубежных производителей сигнализаторов CO, представленных на украинском рынке, также можно назвать Afriso (Германия), Satel (Польша) и др.

Правила установки

Выбирая, где установить детектор угарного газа, необходимо принимать во внимание то, в каких местах он может скапливаться после утечки. Среди них, в частности, помещения со встроенным дымоходом, с камином (рис. 4) и другие.

Рис. 4. Размещение сигнализатора CO:
а) в помещениях с установленными в них устройствами сжигания газа; б) в помещениях без потенциально опасных устройств

В идеале, сигнализаторы должны быть установлены в каждой комнате, где находится устройство сжигания топлива. Настоятельно рекомендуется также устанавливать такие приборы оповещения в спальнях и в помещениях, где жильцы проводят много времени. Если сигнализатор находится в одном помещении с устройством сжигания топлива, его рекомендуется располагать близко к потолку выше проемов дверей или окон. Это обусловлено тем, что угарный газ немного легче воздуха и потому поднимается вверх, скапливаясь там. При настенном монтаже сигнализатор рекомендуется отдалить от потолка на 15 см, при потолочном монтаже (если допускается производителем) необходимо отступить от стены 30 см (рис. 5).

Рис. 5. Помещения, в которых рекомендуется устанавливать сигнализаторы CO

Расстояние до ближайшего потенциально опасного источника CO должно быть в пределах 1–3 м. В случае, если сигнализатор установлен в комнате без устройства сжигания топлива, его следует располагать как можно ближе к зоне дыхания жильцов (в спальне, например, на прикроватной тумбе). Не рекомендуется размещать сигнализаторы СО там, где нет циркуляции воздуха, например, за шкафами. Во избежание некорректной работы также не стоит монтировать устройства над отопительными приборами или в зоне попадания прямых солнечных лучей.

Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі та корисні відео на Youtube-каналі та у TikTok.  Долучайтесь!

Переглянуто: 24 314