Bevezetés a szikraszűrőkbe A SZIKRASZERZŐK ÉS A MAGYAR TÜZEK ELLENŐRZÉSE

Történet
A szikraszűrőket az Egyesült Államokban az 1800-as évek eleje óta használják, amikor a Jupiter mozdonyok kéményeire, amelyek hírhedt tűzgyújtók voltak, képernyőket helyeztek. Az első szikraszűrőket előíró jogszabály 1905-ben született, és azokra a motorokra és kazánokra vonatkozott, amelyeket erdővel, bozóttal vagy fűvel borított területeken, azokon keresztül vagy azok közelében üzemeltettek.

Az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának (USDA) Erdészeti Szolgálatának erőfeszítései a berendezésekkel kapcsolatos tüzek elleni küzdelemben az 1920-as években kezdődtek a fakitermelésben használt külső égésű motorokkal (gőzszamarak).

Az 1950-es évek elején az USDA Erdészeti Szolgálata érdeklődni kezdett a belső égésű motorral hajtott fakitermelő berendezések által okozott tüzek számának csökkentése iránt. Ez a törekvés J.P. Fairbanks és Roy Bainer 1934-es, “Spark Arresters for Motorized Equipment” című, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem által kiadott jelentésén alapult. A kutatás kimutatta, hogy a 0,023 hüvelyk vagy annál nagyobb átmérőjű kipufogórészecskék felelősek a tűzgyújtások többségéért.
A szikrafogó olyan mechanikus eszköz, amely a belsőégésű motorból kilépő forró kipufogórészecskéket csapdába ejti vagy megsemmisíti. Mivel a szikraszűrők sok tüzet megelőztek, később olyan törvényeket fogadtak el, amelyek bizonyos motortípusoknál megkövetelik a szikraszűrők használatát. Az USDA Forest Service 1950-ben tett erőfeszítéseinek eredményeként a San Dimasban (San Dimas, Kalifornia) található San Dimas Technológiai és Fejlesztési Központban (SDTDC) létrehoztak egy szikrafogó tesztelési és minősítési programot.

1968 áprilisában a Society of Automotive Engineers (SAE) az USDA Forest Service-vel és a kismotorgyártókkal együttműködve kiadta a SAE J335 szabványt. Ez a kismotorok (láncfűrészek, fűnyírók stb.) számára olyan szabványt állapított meg, amely nemcsak a 0,023 in-nél nagyobb szénrészecskék kilépését tiltja meg, hanem szabályozza a kipufogógázok megengedett hőmérsékletét és a kipufogórendszer felületi hőmérsékletét is. Az USDA Forest Service 5100-1 specifikációja meghatározza az általános célú motorokon (generátorok, motorkerékpárok, mezőgazdasági berendezések stb.) használt szikraelhárító kipufogórendszerek teljesítményére vonatkozó előírásokat.

Jelenleg számos állam, önkormányzat, szövetségi kezelésű terület és az USDA Forest Service valamennyi régiója előírja, hogy minden belső vagy külső égésű motornak olyan szikraelhárítóval kell rendelkeznie, amely megfelel az SAE J335 szabvány vagy az USDA Forest Service 5100-1 specifikációja által meghatározott követelményeknek. A Szövetségi Szabályok Kódexe, 36 CFR 261.52, és az USDA Forest Service vezetői által írt utasítások magyarázzák a követelményeket.

A szén és a belsőégésű motor
Minden belsőégésű motor olyan kipufogógáz-részecskéket termel, amelyek túlnyomórészt szénből és szennyező anyagokból állnak. Ezek a részecskék a motor vagy a kipufogórendszer belső felületein képződött lerakódásokból származnak. A kipufogógázok és a szénrészecskék 3000 °F-ot meghaladó hőmérsékleten kilökődhetnek a motorblokkból. A kipufogórendszer felületei elérhetik az 1 000 °F hőmérsékletet. A vadon termő tüzelőanyagok azonban csak 400-500 °F hőmérsékleten gyulladhatnak meg. Ezeket a számokat szem előtt tartva nyilvánvaló, hogy a forró kipufogógázokkal érintkező vadon termő tüzek vagy a kipufogórendszer forró felületeivel való érintkezésből tűz keletkezhet.

A motor állapota, vagy az, hogy mennyire jól van beállítva, befolyásolhatja a tűzgyújtási képességét a kipufogó hőmérséklete, valamint az általa kibocsátott szénrészecskék mérete és mennyisége miatt. A gáz és az olaj típusa és minősége, valamint a keverési arány befolyásolhatja a kipufogó részecskék méretét és összetételét. Magának a kipufogórendszernek a kialakítása és elhelyezkedése nagyban befolyásolhatja, hogy egy berendezés képes-e erdőtüzet gyújtani. A hőmérséklet, a páratartalom és a sűrűség mind hozzájárulnak ahhoz, hogy a vadon élő tüzelőanyagok mennyire fognak égni.

Gyújtásgátlók kategóriái
A gyújtásgátlók két nagy kategóriába sorolhatók: többhelyzetű kismotorok (MSE) és általános célúak (GP). A többhelyzetű kismotoros szikraszűrőket olyan kézi berendezésekben használt motorokhoz tervezték, mint a láncfűrészek, zsinórvágók, fúvók és bozótvágók. A legtöbb MSE szikraszűrő egy szitát használ a kipufogógáz-részecskék felfogására.

A GP szikraelzárókat egyállású motorokhoz, például traktorokhoz, motorkerékpárokhoz vagy vasúti mozdonyokhoz tervezték. Az általános célú motorokhoz többféle szikralevezető kialakítás létezik. A legelterjedtebb típusok a csapda, a szűrő és a tárcsa.

Hogyan működnek a szikracsillapítók
A szikracsillapítók a 0,023 hüvelyknél nagyobb átmérőjű szénrészecskék csapdába ejtésének vagy porlasztásának elvén működnek. Bár nem mindig 100 százalékos a hatékonyságuk, egy megfelelően beszerelt és karbantartott szikraelzáró jelentősen csökkenti a tűzveszélyt. A leggyakoribb szikrafogó típus a szénrészecskéket a kipufogórendszerben fogja fel. Úgy működik, hogy a nagyobb szénrészecskéket kiszűri a kipufogógázból. A centrifugális erő hatására a nehezebb szénrészecskék a szikraszűrő belső falához csapódnak, és a csapdába kerülnek. A legelterjedtebb szűrőtípusok szitát vagy tárcsát használnak. A tárcsás kivitelben további tárcsák adhatók hozzá az ellennyomás csökkentése és a kipufogógázáramlás növelése érdekében.

Turbófeltöltők, feltöltők és kipufogók
A turbófeltöltők a kipufogógázokat egy turbina forgatására használják, amely egy kompresszor forgatásán dolgozik. A turbófeltöltők akkor látják el a szikraelhárító funkciót, amikor a kipufogógázok 100 százaléka áthalad a turbinán. A hulladékkapuval ellátott turbófeltöltők lehetővé teszik, hogy a kipufogógázok egy része megkerülje a turbinakereket, és ezért nem minősülnek szikraelzárónak. Egy megfelelően karbantartott turbófeltöltős motornak nincs szüksége szikrafogóra.

A kompresszorok nem használják a kipufogógázt, hanem közvetlenül a motorhoz vannak kapcsolva. A kompresszorral felszerelt motorokhoz szikracsillapítóra van szükség.

A kipufogók a motor által kibocsátott zaj csökkentésére szolgálnak, és nem tekinthetők hatékony szikracsillapítónak. A katalizátorok sem tekinthetők hatékony szikrafogónak. Elég magas hőmérsékletet érhetnek el ahhoz, hogy száraz növényzettel érintkezve tüzet gyújtsanak. Számos olyan MSE szikrafogó létezik, amely katalitikus elemmel rendelkezik a káros kibocsátások csökkentése érdekében. Ezeket a szikraelhárítókat a SAE J335 szerint tesztelték és minősítették.

A telepítés és karbantartás, ki a felelős?
A szikraelhárítók jó karbantartása elengedhetetlen, mert a rossz karbantartás általában a berendezés nem megfelelő teljesítményét és fokozott tűzveszélyt eredményez. A törvények és előírások nem írják elő, hogy a szikravezetőket már beszerelve kell értékesíteni. Amíg a szikravezetőt az eladás részeként adják át, addig a követelmény teljesül. A tulajdonos vagy üzemeltető felelős a szikraelzárókat igénylő berendezések jogszerű üzemeltetéséért. Ennek elmulasztása büntetőjogi és/vagy polgári jogi felelősségre vonást eredményezhet.

Szikraszűrő vagy kipufogó, hogyan lehet megkülönböztetni?
A szikraszűrőknek tartalmazniuk kell a megrekedt szén eltávolításának módját. A legtöbb GP szikraszűrő rendelkezik egy tisztító dugóval, az MSE szikraszűrők pedig rendelkeznek egy olyan eszközzel, amellyel a szitát ki lehet tisztítani. A szikraelszívóknak márkanévvel és típusnévvel is rendelkezniük kell. Miután egy eszközt szikraelzáróként azonosítottak, meg kell határozni, hogy az alkalmas-e a minősítésre. Az olyan címkék, mint például az “USDA Forest Service Approved!” nem teszik a szikraelhárítót minősítetté. Az USDA Forest Service csak azt követeli meg a gyártótól, hogy a szikraelhárítókat márka és modell szerint jelölje meg. Az MSE szikraelhárítók a tápegységgel együtt minősítettek. A szikrafogó kis mérete miatt nehéz az egységeket a teljes kipufogórendszer számával és a márkanévvel ellátni. A gyártóknak csak a tápegységen kell elhelyezniük a címkéket.

Spark Arrester Guide
A Spark Arrester Guide az egyetlen hiteles iparági információforrás a belső égésű motorokon használható, minősített szikraelhárítókról. Használja az útmutatót a minősített szikraszűrők azonosításához. Ha a szikraelhárító száma szerepel az útmutatóban, akkor az SDTDC értékelte a szikraelhárítót.

Az útmutató két kötetből áll: Általános rendeltetésű és mozdonyok, 1. kötet, és többfunkciós kismotorok, 2. kötet. Az útmutatót minden évben felülvizsgálják. Ezért minden kötetet 2 évente adnak ki. A negyedévente frissített online útmutató elérhető az USDA Forest Service intraneten a http://www.fsweb.sdtdc.wo.fs.fed.us címen. Ez egy kereshető adatbázis, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy hatékony kereséseket végezzen.

Kiegészítő információk
Ez a technikai tipp széleskörű bevezetést nyújt a szikraszűrőkhöz. Ebben a sorozatban négy másik Technikai tipp is található. A szikraszűrőkkel kapcsolatos további információkért, vagy a többi kapcsolódó Technikai tipp másolatáért forduljon:

USDA Forest Service
San Dimas Technology and Development Center
444 East Bonita Ave.
San Dimas, CA 91773

Attn: Szikraelhárító programvezető vagy http://www.fsweb.sdtdc.wo.fs.fed.us

.