2/2008 - Historie
ZÁCHRANÁŘ
Malá exkurze do fragmentů velké historie jednoho z odvětví péče o bezpečnost horníků
Sebezáchranné přístroje v Ostravsko-karvinském revíru
Autor: Jaroslav Provázek, Datum publikace: 06/01/2008

Sebezáchranné přístroje v Ostravsko-karvinském revíru

Úvodem

Sebezáchranný přístroj je základním osobním ochranným prostředkem všech osob vstupujících do podzemí. Dnes si již nedokážeme představit hornickou činnost, při které by nebyl zaručen únik z ohroženého prostoru s použitím sebezáchranného přístroje.

Sebezáchranné přístroje je možno dělit na dva základní typy:

Sebezáchranné přístroje filtrační zajišťují ochranu pracovníků proti zdraví škodlivým plynům. Základní podmínkou jejich provozu je dostatek kyslíku v prostředí potřebného k přežití, omezená koncentrace zdraví škodlivých plynů a absence látek, které neumožňují filtraci, popřípadě chemickou reakci v přístroji ruší. Jsou to přístroje s otevřeným okruhem jednoduché konstrukce. Jsou provozně spolehlivé, jejich kontrola a údržba je jednoduchá. Mají poměrně dlouhou životnost a v neposlední řadě jsou i relativně levné.

Sebezáchranné přístroje izolační zajišťují ochranu pracovníků proti všem škodlivým plynům, a to i ve vysokých koncentracích a tím, že mají vlastní dýchací okruh oddělený od okolní atmosféry, je jejich funkce nezávislá na obsahu kyslíku v ovzduší. V minulých letech se sebezáchranné přístroje izolační dále dělily na přístroje:

Přes nespornou výhodu, kterou je maximální ochrana uživatele, mají sebezáchranné přístroje izolační i určité nevýhody. Patří k nim:

- velká hmotnost a rozměry,

- náročnější kontrola a údržba,

- větší požadavky na znalosti uživatele.

Současnému stavu vybavení sebezáchrannými přístroji předcházel více než stoletý vývoj.

Počátky

První konstrukce sebezáchranného izolačního přístroje se v OKR objevila po katastrofě na dolech Jan a Františka v Karviné v roce 1894, kde převážně ve zplodinách po výbuchu zahynulo 235 horníků. Po březohorské katastrofě v roce 1892, kde se v kouřových zplodinách otrávilo 319 horníků, a po katastrofě karvinské, přiměl konstruktér několika technických prostředků pro hornictví a ředitel komorních statků těšínských, rytíř Rudolf von Walcher-Uysdal, vídeňského profesora patologie Dr. Gustava Gärtnera (pardubického rodáka) k vytvoření prvního regeneračního přístroje, určeného pro sebezáchranu horníků v podzemí.



Pneumatophor Walcher - Gärtner byl patentován ve Vídni v roce 1895

Tento přístroj, Pneumatophor Walcher - Gärtner, byl regeneračním přístrojem s tlakovým kyslíkem s ochrannou dobou nejméně 30 minut. Prototyp legendárního přístroje byl patentován ve Vídni v roce 1895 a potom v dalších státech. Sériovou výrobu zavedla neuvěřitelně rychle již v roce 1896 firma Waldek, Wagner & Benda ve Vídni a jejich produkce byla úctyhodná. Byl to první sériově vyráběný regenerační kyslíkový dýchací přístroj pro hornictví. Vybavení pracujících v podzemí se však neuskutečnilo. Majitelé dolů z hospodářských důvodů tuto vysoce progresivní a humánní myšlenku nepodpořili, ačkoliv cena přístroje byla jen 80 korun (což v tehdejší kupní síle představovalo asi 4 kg svíčkové).

V následujících letech se objevily snahy vybavit alespoň narážeče vtažných jam krátkodobými pomocnými a sebezáchrannými přístroji, aby mohli setrvat na svých místech při ohrožení dolu požárem ve vtažné jámě a mohli uzavřít požární dveře na patrech. V OKR se tak objevily nejprve třicetiminutové izolační přístroje Dräger Tübben z roku 1910 a potom šedesátiminutový Dräger S.S.1 z roku 1919. V roce 1928 bylo na stanovištích v podzemí ještě 34 kusů typu Tübben a 20 kusů typu S.S. 1.

Téměř zapomenut byl pokus Ing. Dr. J. Bialka, vedoucího Ústřední záchranné stanice v Lazích, který ve 20. letech minulého století zkonstruoval kyslíkový izolační sebezáchranný přístroj, který nazval Spasný, model 1927. Přístroj s tlakovou láhví o obsahu 0,6 nebo 1,2 l měl konstantní dávku 2,4 l.min-1 kyslíku. Byl sice povolen výnosem č. 3154/1928 báňským hejtmanstvím v Brně, ale provozováno bylo jen několik prototypů.



Funkční schéma a pohled na Bialkův sebezáchranný přístroj Spasný (podle [2])

Nové směry

Od smělého pokusu o vybavení horníků v podzemí sebezáchrannými přístroji se vlastně nic nezměnilo více než 50 let.

Teprve po katastrofě na Dole Grimberg 3/4 v Porúří, kde po výbuchu 22. 2. 1946 zahynulo 402 osob, převážně otravou CO, byly vyvíjeny a od roku 1950 hromadně zaváděny filtrové sebezáchranné přístroje. Model 623 německé fy Dräger s hopkalitovým katalyzátorem byl v omezeném počtu 6 000 kusů dovezen i do OKR. Požadavek na dovoz přístrojů si vynutily zejména nehody v předcházejících letech na dolech Doubrava, Michálka, Antonín Zápotocký a ČSA.



Dräger Tübben z roku 1910 (podle [2])

Nová koncepce sebezáchrany se pak začala realizovat v roce 1951, kdy byl z iniciativy techniků a za plné podpory tehdejších ústředních orgánů urychleně zahájen vývoj československé konstrukce sebezáchranného přístroje s hopkalitovou náplní a zakrátko i s manganistanovým oxykatalyzátorem AMO.

Malé odbočení

Pod názvem „HOPKALIT“ rozumíme dvou, tří, nebo čtyřsložkovou směs oxidů manganu a mědi; manganu, mědi a kobaltu; manganu, mědi, kobaltu a stříbra. Jeho název pochází ze zkráceného názvu americké HOPkinsonovy univerzity v Kalifornii, která si nechala poprvé uvedené směsi patentovat. V praxi našel uplatnění dvousložkový HOPKALIT sestávající ze 70 % oxidu manganičitého MnO2 (burelu) a z 30 % oxidu měďnatého CuO. Nespornou výhodou HOPKALITU je možnost regenerace, spočívající v desorpci vodní páry a potom následné hydrataci. Nevýhodou HOPKALITU je snížení, popřípadě úplné znemožnění funkce katalyzátoru vzdušnou vlhkostí.

Získat jinou katalytickou náplň, která by byla odolná vůči vlhkosti se nepodařilo a tak byly hledány jiné látky, které by odstraňovaly CO z vdechovaných vzdušin. Takovou látkou byl např. manganistan stříbrný (AgMnO4), který při nižších koncentracích CO reaguje podle rovnice

2 AgMnO4 + 3 CO = 3 CO2 + 2 MnO2 + Ag2O

a při koncentracích CO nad 1 % v ovzduší dojde působením vyšší teploty k rozkladu manganistanu stříbrného podle rovnice

4 AgMnO4 = 2 Ag2O + 4 MnO2 + 3 O2

Směs manganistanu stříbrného a vhodně volených kysličníků byla označena jako oxykatalyzátor AMO. Směs, nevyžadující předřazené sušidlo a fungující i při nedostatku kyslíku v ovzduší, byla slibná. Vedla ke konstrukci sebezáchranného přístroje ZP-2 na bázi konstrukčních prvků přístroje ZP-1 a směřovala k typu s předběžným označením ZP-4 s hadicí mezi filtrem a ústenkou.


ZP-1 jako první

Po prototypových zkouškách v roce 1952 byla v roce 1954 vyrobena ověřovací série v Chotěbořských kovodělných závodech a brzy po té i první dvě série přístroje ZP-1. Ještě v roce 1954 byla výroba přemístěna do národního podniku Sigma v Lutíně a v roce 1955 již bylo v provozu OKR 22 tisíc kusů „zetpéček“, vesměs nejprve s hromadným uskladněním poblíž důlních pracovišť.



Schéma československého sebezáchranného přístroje ZP-1 Podle [6]

1 - ústenka; 2 - izolačni podložka; 3 - odsliňovač; 4 - ventilová komora; 5 - můstek; 6 - podložka; 7 - vdechovací ventil; 8 - vydechovací ventil; 9 - podbradník; 10 - šroub; .11- těsnění 1; 12 - těsnění 2; 13 - závěsný pásek; 14 - nosní svorka; 15 - nádoba filtru; 16 - dno; 17 - síto; 18. - sítěná vložka; 19 - sítko; 20 - plstěná vložka; 21 - vlněná vložka; 22 - pryžový prstenec; 23 - plátěný sáček; 25 - nitěný úvaz; 26 - pájka;27 - článkovaný řetízek; 28 - náplň katalyzační; 29 - náplň vysušovac


Bezpečnostní předpis č. 500/1955 vydaný Ústředním báňským úřadem v Praze pro OKR již stanovil v té době poprvé v našem hornictví povinnost vybavit všechny osoby fárající do dolu sebezáchrannými přístroji, a to s platností od 1. ledna 1956.

ZP-2 ne ZP-3 ano

Současně s výrobou sebezáchranných přístrojů s hopkalitovou náplní probíhal v Ústavu pro výzkum paliv v Praze vývoj typu ZP-2. Tento přístroj s náplní oxykatalyzátoru AMO se však neosvědčil a vyráběn nakonec nebyl.

Po zkušenostech s přístrojem ZP-1 byla změněna a vylepšena jeho konstrukce a od roku 1956 byla zavedena výroba typu ZP-3. Prvními vyrobenými přístroji ZP-1 a ZP-3 byly přednostně vybavovány doly v karvinské části revíru. Zastaralý způsob hromadného uložení přístrojů v dole byl již v roce 1960 změněn a přístroje byly nošeny individuálně.



Schéma filtru československého sebezáchranného přístroje ZP-2 Podle [6]

1 - filtr s můstkem; 2 - síto se vzpěrou; 3 - sítěná vložka; 4 - vatová vložka; 5 - rozdělovací vložka; 6 - síto; .7 - síto s pružinou; 8 - vlněná vložka (mykanec); 9 - dno; 10 – katalyzační náplň (katalyzátor SR); 11 - reakční náplň (aktivní hmota AMO); 12 - adsorpční náplň (impregnované aktivní uhlí)


Potíže se zaváděním nové organizace nošení a vydávání přístrojů vznikly především zaváděním výdejen, organizací kontrol, evidencí apod. Především chyběla logistika a sjednocení zmíněných zásad. Nebyla prováděna evidence jednotlivých sérií. Současně také došlo k vyřazování velkého množství přístrojů z důvodu porušení těsnosti v letovaných spojích. Přístrojů byl náhle nedostatek.

Ale o tom až příště.

Použitá a doporučená literatura

[1] Apfelthaler, R. Izolační regenerační sebezáchranný přístroj SK 4. In: Ostravský Horník – Listovka HBZS 1/1964

[2] Bialek, J. Záchranářství. In: Kamenouhelné doly OKR, díl II., s. 766 ad. Ředitelská konference OKR. Ostrava 1929

[3] Faster, P. a kol. Úvod do hornictví pro učně. SNTL Praha, 1969

[4] Faster P., Makarius R., Pošta V. Báňské záchranářství I. MONTANEX. Ostrava 2000

[5] Faster, P., Hájek, L. Bezpečnost práce a báňské záchranářství. In: Uhelné hornictví v OKR, s. 372 ad. ANAGRAM. Ostrava 2003

[6] Fiedler, B., Matušek, Z. Ochranné a záchranné přístroje. SNTL Praha, 1959

[7] Hájek, L. ŠSS-1. In: Záchranář 6/1984

[8] Hájek, L. Biocell 1 FENZY. In: Záchranář 11/1991

[9] Havránek, Z. ZP – 62(později ZP 4). In: Ostravský Horník – Listovka HBZS 4/1964

[10] Havránek, Z. Co je to hopkalit. In: Ostravský Horník – Listovka HBZS 5/1965

[11] Huplík, I. Sebezáchranné přístroje v OKR. In: Záchranář 6/1995

[12] Janíček, B. Sebezáchranné přístroje. In: Ostravský Horník – Listovka HBZS 10/1966

[13] Janíček, B. Sebezáchranné přístroje pro OKR. In: Záchranář 5/1977

[14] Makarius, R. Historický vývoj bezpečnostních předpisů pro hlubinné dobývání. MONTANEX, Ostrava 1997

[15] Prauzek, S. O zkouškách BIOCELL – 1. In: Záchranář 12/1991

[16] Říman, A. Příručka důlního větrání. SNTL, Praha 1953

[17] Sládeček, V. Záchranářství. Skripta VŠB. Ostrava 1953

a další informace v listovce Záchranář, zejm. č. 4/1969, 9/1969, 11/1978, 6/1984 a v příslušných instrukcích pro uživatele.