Zawory szybkozamykające do systemów detekcji gazu

1. Dlaczego trzeba stosować zawory szybkozamykające w systemach detekcji gazu?

Taki wymóg wynika wprost z przepisów prawa budowlanego dotyczących stosowania systemów detekcji gazu i zaworów odcinających dopływ gazu.

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie:

• § 158 ust. 5: „Urządzenia sygnalizacyjno-odcinające dopływ gazu należy stosować w tych pomieszczeniach, w których łączna nominalna moc cieplna zainstalowanych urządzeń gazowych jest większa niż 60 kW.” Oznacza to, że w pomieszczeniach z urządzeniami gazowymi o łącznej mocy powyżej 60 kW należy zainstalować system detekcji gazu połączony z zaworem odcinającym.
• § 158 ust. 6: „Zawór odcinający dopływ gazu do budynku, będący elementem składowym urządzenia sygnalizacyjno-odcinającego, powinien być instalowany poza budynkiem, między kurkiem głównym a wprowadzeniem przewodu do budynku.” Przepis precyzuje lokalizację zaworu, zapewniając bezpieczeństwo i łatwy dostęp w razie potrzeby odcięcia dopływu gazu.

Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 7 czerwca 2010 r. w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów dodatkowo wskazuje (§ 3 ust. 1), że urządzenia przeciwpożarowe powinny być wykonane zgodnie z projektem uzgodnionym z rzeczoznawcą ds. zabezpieczeń przeciwpożarowych. Zawory odcinające gaz mogą być traktowane jako element zabezpieczeń przeciwpożarowych, zwłaszcza w kontekście zapobiegania pożarom spowodowanym wyciekiem gazu.

Zawór automatyczny, który odcina dopływ gazu po sygnale z centrali detekcji, nie jest opcją. To wymóg prawa budowlanego i podstawowy element bezpieczeństwa instalacji, który musi zadziałać szybko i pewnie.

2. Co to są zawory szybkozamykające i jak działają?

Przepisy nie wskazują wprost jednego konkretnego typu zaworu. Zapis mówi o zaworze odcinającym jako elemencie składowym urządzenia sygnalizacyjno-odcinającego. W tym celu odwołujemy się do norm technicznych dla urządzeń gazowych:

• PN-EN 161 – Automatyczne zawory odcinające do palników gazowych i urządzeń gazowych,
• PN-EN 13611 – Urządzenia zabezpieczające i sterujące do palników i urządzeń spalających paliwa gazowe i/lub płynne, w tym zawory do odcinania dopływu gazu w systemach detekcji gazu.

Zgodnie z nimi zawór montowany na dolocie do urządzeń gazowych powinien odcinać przepływ gazu automatycznie, w sposób szybki i niezawodny. Norma PN-EN 161 narzuca dodatkowo, że czas zamknięcia musi być krótszy niż 1 sekunda.

Zawory dedykowane do pracy z systemami detekcji gazu muszą spełniać definicję zaworów szybkozamykających, posiadać klasę szczelności A (100% szczelne gazowo), reagować natychmiast, nie powinny wymagać dodatkowych modułów podtrzymujących zasilanie, a po zadziałaniu powinny być zabezpieczone ręczną blokadą przed przypadkowym, ponownym automatycznym otwarciem po powrocie zasilania. Ponowne przywrócenie dopływu gazu musi się odbyć świadomie, tylko po usunięciu źródła wycieku.

3. Jakie zawory do systemów detekcji gazu są dostępne na rynku?

4. Czy przepustnice z napędem elektrycznym spełniają wymogi zaworu do systemów detekcji gazu?

To pytanie warto rozdzielić od tego, co pisaliśmy w poprzednich artykułach o przepustnicach jako uniwersalnej armaturze odcinająco-regulacyjnej. W instalacjach detekcji gazu chodzi wyłącznie o wąską funkcję szybkiego, automatycznego odcięcia w systemie detekcji gazu, gdzie decydujący jest czas reakcji.

Choć zawory motylkowe (przepustnice) z napędem elektrycznym są powszechnie stosowane jako element odcinający w instalacjach gazowych, w tej konkretnej roli nie spełniają definicji zaworu szybkozamykającego zgodnie z normami EN 161 i EN 13611:

• Nie zamykają się impulsowo, tylko potrzebują zasilania w trakcie całego ruchu przesterowania zamykania,
• Czas przesterowania standardowego napędu elektrycznego to zwykle kilkanaście sekund, czyli znacznie powyżej progu 1 sekundy wymaganego przez normę EN161,
• W przypadku zaniku zasilania w trakcie przesterowania, napęd bez dodatkowego modułu podtrzymania napięcia może nie dokończyć procesu pełnego zamknięcia.

Różnica w czasie zamknięcia pomiędzy przepustnicami z napędem elektrycznym, a zaworami z możliwością zamknięcia zgodnie z norma EN161, ma bezpośrednie znaczenie dla bezpieczeństwa. Ta różnica to czas, w którym mieszanina gazowo-powietrzna w przypadku wycieku gazu. może zdążyć osiągnąć stężenie wybuchowe, zanim zawór zdąży się w pełni zamknąć. Powszechnie stosowane przepustnice z napędem elektrycznym muszą zatem uwzględniać długi czas przesterowania względem konstrukcji klapowych lub zaworów automatycznych np. serii EVA, zaprojektowanych specjalnie do współpracy z systemami detekcji gazu. Niemniej ich ogromną zaletą, jest możliwość stosowania w aplikacjach dla średnic powyżej DN300 (jest to max. zakres dla zaworów EVA) oraz względem zaworów szybko-odcinających (w tym klapowych) istnieje możliwość stosowania dla ciśnień powyżej 6bar (max. do 16bar), co wykracza poza parametry robocze dla zaworów dedykowanych pod systemy detekcji gazu.

5. Co zrobić, gdy przyłącze gazu jest większe niż DN100?

6. Zawory EVC – nowe podejście w systemach bezpieczeństwa

Zawory klapowe, elektrozawory EVA oraz przepustnice z napędem elektrycznym łączy jedna wspólna cecha architektury: zamykają się w reakcji na sygnał impulsowy z centrali detekcji gazu, który uruchamia mechanizm zamykający. To sprawdzone, certyfikowane rozwiązania, ale ich działanie zależy od tego, czy sygnał zamykający faktycznie dotrze. Jeśli dojdzie do przerwania kabla sterującego, przepalenia się cewki albo awarii samej centrali detekcji, zawór po prostu się nie zamknie.

Dla instalacji, w których nie można pozwolić sobie na takie ryzyko, oferujemy zawory serii EVC/6EVC, zaprojektowane w oparciu o odmienną filozofię bezpieczeństwa. Stanem domyślnym (bezpiecznym) zaworu jest zamknięcie, a do jego otwarcia i utrzymania w tej pozycji potrzebne jest ciągłe zasilanie. To podejście, znane w inżynierii bezpieczeństwa jako „fail-closed„, jest szeroko stosowane wszędzie tam, gdzie chce się wyeliminować zależność od poprawnego zadziałania sygnału elektrycznego w chwili zagrożenia.

W praktyce oznacza to, że zawór EVC zamknie się automatycznie w każdej z sytuacji, które mogłyby uniemożliwić zadziałanie zaworu sterowanego impulsem:

• przerwanie kabla sterującego (fizyczne uszkodzenie, przecięcie),
• przepalenie cewki elektromagnesu,
• awaria lub odcięcie zasilania centrali detekcji gazu,
• np. podczas pożaru: gdy system przeciwpożarowy budynku wyłącza zasilanie obiektu (czy to automatycznie w reakcji na zadymienie, czy poprzez działania straży pożarnej), a przewody elektryczne ulegają zniszczeniu w wysokiej temperaturze – zawór EVC i tak pozostanie zamknięty, bo do otwarcia zawsze potrzebuje zasilania, którego w takiej sytuacji nie ma.

EVC/6EVC oferowane są w tym samym zakresie średnic (1/2″–2″ oraz DN40–DN300) i ciśnień (600 mbar lub 6 bar) co seria EVA, z zasilaniem standardowo 230VAC (opcjonalnie 110VAC, 12V lub 24V AC/DC). Dodatkowo dostępne jest wykonanie w wersji ATEX (strefa 2) oraz wersja Bio do gazów agresywnych (biogaz, biometan) – podobnie jak w serii EVA.

Wybór między EVA, a EVC to więc nie kwestia „lepszy/gorszy”, tylko dopasowania do wymaganego poziomu zabezpieczenia instalacji. EVA jako sprawdzone, certyfikowane rozwiązanie zgodne z normami zaworów szybkozamykających, EVC jako dodatkowy poziom bezpieczeństwa tam, gdzie inwestor chce wyeliminować zależność od poprawnego zadziałania sygnału elektrycznego w każdych warunkach.

7. Jaki zakres ciśnienia i temperatury mają zawory EVA / EVC?

Normy EN 161 i EN 13611 wymagają, aby urządzenia odcinające gaz zachowały pełną funkcjonalność i szczelność w określonym zakresie ciśnienia roboczego i temperatur pracy. Zawory elektromagnetyczne EVA oraz elektrozawory EVC certyfikowane są w zakresie temperatur od –20°C do +60°C, w dwóch wariantach ciśnienia roboczego:

• seria EVA / EVC – do 600 mbar (60 kPa),
• seria 6EVA / 6EVC – do 6 bar (0,6 MPa).

Warto wiedzieć: korpus aluminiowy AlSi zachowuje właściwości mechaniczne nawet przy –40°C, uszczelnienia NBR pozostają elastyczne do –20°C, a cewki elektromagnetyczne klasy H działają niezawodnie w temperaturach poniżej –20°C. Dzięki tym buforom projektowym zawory EVA gwarantują pełną skuteczność zadziałania w całym deklarowanym zakresie temperatury, a ich funkcjonalność pozostaje zachowana nawet poniżej –20°C. Zakres temperatur roboczych EVA / EVC jest zbliżony do tego, jaki mają reduktory gazu renomowanych producentów stosowane w stacjach redukcyjno-pomiarowych II stopnia, a same materiały konstrukcyjne są podobne do stosowanych w popularnych zaworach klapowych do gazu.

8. Jaki zakres temperatur mają przepustnice?

Jak pisaliśmy w poradniku o przepustnicach przemysłowych, większość przepustnic stosowanych w instalacjach gazowych ma korpus z żeliwa szarego (EN-GJL-250) lub żeliwa sferoidalnego (EN-GJS-400-15). Materiały te mają ograniczoną odporność na niskie temperatury: żeliwo szare certyfikowane jest przeważnie do temperatury Tmin –10°C (rzadziej –15°C), a żeliwo sferoidalne traci elastyczność w podobnym zakresie, choć dla tego materiału na rynku dostępne są też wykonania specjalne z dopuszczeniem do –20°C. Muszą one być jednak wyraźnie oznakowane na tabliczce znamionowej jako wykonanie niskotemperaturowe, a nie zakładane domyślnie.

To istotna różnica względem zaworów EVA (patrz punkt 7), które w standardowym wykonaniu obejmują cały ten zakres bez potrzeby zamawiania specjalnej wersji.

9. Jakie są wymogi formalne dla temperatury minimalnej dla armatury na terenie Polski?

W Polsce, zgodnie z normą PN-EN 12831:2006 (polskie tłumaczenie normy europejskiej EN 12831:2003, obowiązujące od 5 czerwca 2006 r.), wyróżnia się pięć stref klimatycznych ze względu na obliczeniową temperaturę zewnętrzną:

Strefa klimatyczna	Projektowa temperatura zewnętrzna [°C]	Średnia roczna temperatura zewnętrzna [°C]
I	-16	7,7
II	-18	7,9
III	-20	7,6
IV	-22	6,9
V	-24	5,5

(źródło zestawienia stref: Politechnika Gdańska, na podstawie PN-EN 12831:2006)

Zestawiając te wartości z deklarowanym zakresem pracy standardowych przepustnic żeliwnych (Tmin –10°C, rzadziej –15°C, patrz punkt 8), widać, że w praktycznie całej Polsce, w warunkach zimowych, zastosowanie standardowej przepustnicy żeliwnej w instalacji zewnętrznej może nie pokrywać się z projektową temperaturą obliczeniową danej strefy. W skrajnie niskich temperaturach żeliwne korpusy mogą też być bardziej podatne na pękanie, co może doprowadzić do utraty szczelności. Z tego powodu przepustnice z korpusem żeliwnym rzadziej niż zawory dedykowane (takie jak EVA) są oferowane z certyfikacją do zastosowań w skrzynkach gazowych na zewnątrz budynków, a jeśli już, wymaga to wykonania specjalnego, wyraźnie oznaczonego na tabliczce znamionowej.

Wniosek: zawory serii EVA / EVC, dzięki aluminiowemu korpusowi, oferują deklarowany zakres pracy od –20°C do +60°C, z odpornością materiałową do –40°C, co pokrywa projektowe temperatury obliczeniowe wszystkich pięciu polskich stref klimatycznych bez potrzeby stosowania wykonań specjalnych. W strefach IV i V (najzimniejszych) warto mimo to rozważyć dodatkowe grzałki lub izolację termiczną, jak w przypadku każdej armatury pracującej w tak niskich temperaturach.

10. Czy niewłaściwy dobór zaworu może mieć konsekwencje formalne?

Jeśli dokumentacja projektowa wskazuje wymóg zastosowania zaworu zgodnego z PN-EN 161 lub PN-EN 13611, a w praktyce zastosowano element nieposiadający takich certyfikatów (np. standardową przepustnicę bez deklaracji zgodności z tą normą), instalacja może nie spełniać wymogów przyjętych w projekcie. W praktyce może to oznaczać ryzyko kwestionowania zgodności instalacji z przepisami przez organy nadzoru budowlanego, konieczność dostosowania instalacji do wymagań norm (dodatkowe koszty), a w przypadku zdarzenia szkodowego, potencjalny wpływ na ocenę odpowiedzialności inwestora lub wykonawcy. Dokładne konsekwencje zależą zawsze od konkretnej dokumentacji projektowej, umowy i okoliczności zdarzenia, dlatego w razie wątpliwości warto to zweryfikować z projektantem lub rzeczoznawcą.

Zastosowanie certyfikowanego zaworu szybkozamykającego, takiego jak seria EVA, zgodnego z wymaganą normą, ogranicza to ryzyko już na etapie projektowania instalacji.

11. W jakich instalacjach można stosować zawory EVA / EVC?

Zawory EVA stanowią uniwersalne rozwiązanie dla różnych typów obiektów:

• budynki mieszkalne – automatyczne odcięcie dopływu gazu w przypadku wykrycia nieszczelności,
• kotłownie gazowe – ochrona instalacji przed zagrożeniami związanymi z wyciekiem gazu,
• zakłady przemysłowe – bezpieczeństwo w obiektach, gdzie obecność gazu może stanowić zagrożenie,
• hale ogrzewane promiennikami gazowymi,
• elektrociepłownie gazowe, gdzie ciśnienie zasilania gazem może sięgać nawet kilku barów (patrz seria 6EVA).

12. Z jakim systemem detekcji gazu można stosować zawory EVA / EVC?

Zawory EVA są uniwersalne i współpracują z każdym systemem detekcji gazu posiadającym wyjście szybko-impulsowe. Dostępne są w wariantach zasilania 12VDC, 24VDC oraz 230VAC, dzięki czemu niezależnie od producenta systemu detekcji zawór można bezpiecznie podłączyć do dowolnej centrali lub sterownika. Ma to praktyczne znaczenie, bo przyłącze gazu często powstaje szybciej niż finalnie dobierany i konfigurowany system detekcji.

Dla zaworów EVC, wymogiem formalnym do podłączenia zasilania jest możliwość doprowadzenia zasilania w sposób ciągły do cewki elektrozaworu. Takie cewki są przeznaczone do pracy ciągłej (ED 100%). Ponadto zostały zaprojektowane tak, aby ich moc była możliwie najmniejsza, po to żeby nie obciążać wyjść w centralach sytsemu detekcji gazu.

13. Do jakiego rodzaju gazu można stosować zawory EVA / EVC?

Zawory serii EVA / EVC mogą być stosowane z medium zgodnym z normą EN 437 grupy 1+2+3 oraz LPG w fazie gazowej. Obejmuje to instalacje gazu ziemnego wysokometanowego typu E (GZ-50/G20, dostarczanego do większości kraju), gazu zaazotowanego typu Ls (dawniej GZ-35) i Lw (dawniej GZ-41,5), a w standardowym wykonaniu również LPG (propan-butan) w fazie lotnej. Dla gazów agresywnych, takich jak biogaz, dostępna jest specjalna wersja Bio z bardziej wytrzymałymi uszczelnieniami i elementami wewnętrznymi, odpornymi na związki siarkowodorowe występujące w tych gazach. Dla środowisk agresywnych, jest możliwość zabezpieczenia zaworów dodatkową powłoką antykorozyjną.

14. Zawory EVA/EVC vs zawory klapowe vs przepustnice z napędem – porównanie

Parametr	EVA	EVC	Zawory klapowe 12VDC	Przepustnica z napędem elektrycznym
Zgodność z EN 161/EN 13611	Tak	Tak	Tak	Nie, dla napędów elektrycznych
Logika zamykania	Impuls elektryczny zamyka	Zanik zasilania zamyka (fail-safe)	Impuls elektryczny zamyka	Sygnał steruje napędem
Czas zamknięcia	Poniżej 1 s	Poniżej 1 s	Poniżej 1 s	Kilka – kilkanaście sekund, w zależności od typu napędu
Odporność na przerwanie kabla/przepalenie cewki/awarię centrali	Nie	Tak (zamyka się automatycznie)	Nie	Nie
Zakres średnic	gwint 1/2″–2″ oraz kołnierz DN40–DN300	gwint 1/2″–2″ oraz kołnierz DN40–DN300	Kołnierz DN50 oraz DN100	Od DN40 do DN500
Zakres temperatur (standard)	-20°C do +60°C	-20°C do +60°C	Zależnie od modelu	-10°C do +60°C (żeliwo) lub -20°C do +60°C z certyfikatem DVGW do gazu
Wykonanie ATEX	Tak	Tak	Tak – w standardzie	Zależnie od modelu siłownika. Wykonanie standardowe bez Ex
Ręczne otwarcie po alarmie	Tak, bez dodatkowych narzędzi	Tak, bez dodatkowych narzędzi	Tak, specjalnym kluczem	Przeważnie tak, zależnie od modelu siłownika

FAQ

---

Potrzebujesz pomocy w doborze zaworu szybkozamykającego do systemu detekcji gazu? Skontaktuj się z nami – doradzimy odpowiednią serię EVA/6EVA do Twojej instalacji.