Pożary elektrowni gazowych

Realizowane i planowane elektrownie/elektrociepłownie

  w Polsce

Elektrownie gazowe zyskują coraz większą popularność naświecie. Kanada rozpoczęła już wycofywanie elektrowni węglowych na rzecz elektrowni opalanych gazem. Gaz jest tańszy i czystszy niż węgiel i ropa. Jednak wraz ze wzrostem mocy budowanych elektrowni gazowych należy dokładniej przyjrzeć się zagrożeniom pożarowym w tych elektrowniach. W 2010 r. Elektrownia Kleen Energy Systems, elektrownia gazowo-olejowa w cyklu kombinowanym, miała eksplozję w budynku turbiny. Sześć osób zostało zabitych. W 2014 r. Elektrownia Didcot B, opalana gazem, miała pożar w wieży chłodniczej. Ogień rozprzestrzenił się z jednej do trzech wież chłodniczych. Na szczęście nikt nie został ranny. Jest to jednak przykład tego, co może się zdarzyć w elektrowniach opalanych gazem i potrzebie właściwej ochrony przeciwpożarowej. Zagrożenia pożarowe jest wysokie w elektrowniach opalanych gazem. Przy użyciu gazu ziemnego, oleju smarowego i materiałów palnych, oraz wodoru mała iskra może przekształcić się w piekło. 

W Polsce trend światowy również  powiela się,wybudowane są nowe elektrownie w: Stalowej Woli (450 MWe), Włocławek  ( 463  MWe), w Płocku (600 MWe) na ukończeniu, Grudziądz, Gdańsk, Żerań, Łagisze, Blachownia. W 2013 r. Departament Analiz Strategicznych KPRM w analizie optymalnego miksu energetycznego oszacował, że w 2020 r. najbardziej „bezpieczny” dla polskiej gospodarki scenariusz będzie wymagał rocznie ok. 25 TWh energii ze źródeł na gaz, w tym kogeneracyjnych. 

Elektrownie gazowe muszą być zasilane gazem, który należy dostarczyć  gazociągami a te wymagają jeszcze tłoczni, stacji redukcyjno - pomiarowych i same stwarzają wysokie zagrożenie pożarowe.

Jakie są zagrożenia pożarowe w elektrowniach gazowych ?

1. Wieże chłodnicze, zwodnicze z nazwy, ponieważ przez wieżę chłodniczą przepływa woda - środek gaśniczy. Pomimo tych faktów stwarzają one bardzo realne zagrożenie pożarowe. Wieże chłodnicze zawierają materiały palne w całej strukturze: polichlorek winylu (PVC), tworzywo sztuczne wzmocnione włóknem szklanym, akrylonitryl-butadien-styren, dysze polipropylenowe i drewno. Podczas gdy woda przepływająca przez wieżę chłodniczą może utrudnić pożar, woda nie jest wszędzie. Istnieją suche miejsca i czasami woda jest wyłączana w celu konserwacji.  Awaryjne wypadki przy pracy ( w trakcie prac remontowo konserwacyjnych ), uzywanie otwartego ognia lub wyładowania elektryczne mogą spowodować pożar, który może się szybko rozprzestrzeniać wraz z obfitością paliwa palnego. Inną przyczyną  pożarów w wieżach chłodniczych są  zewnętrzne źródła,  Didcot B. NFPA  stwierdza: "Znaczny procent pożarów w wieżach chłodniczych wodnych o konstrukcji palnej jest spowodowany przez zapłon z zewnętrznych źródeł, takich jak spalarnie, kominy lub pożary." ..... "Zapłon w tych strukturach może być spowodowany przez spawanie, operacje cięcia, palenie tytoniu, przegrzane łożyska, awarie elektryczne i inne źródła ciepła lub iskier." Wieże chłodnicze wymagają bardzo precyzyjnej ochrony przeciwpożarowej, zaprojektowanej i zainstalowanej zgodnie z normami NFPA. Niezależnie od tego, czy wieża jest przepływem krzyżowym, czy przeciwprądowym, system przeciwpożarowy można zaprojektować tak, aby spełniał  potrzeby. Kolejną istotną kwestią jest korozyjny charakter wież chłodniczych. Ze względu na wilgotne środowisko ochrona przeciwpożarowa może ulec pogorszeniu szybciej niż w innych środowiskach. Zanieczyszczona woda, brak równowagi pH i ciepłe środowisko mogą prowadzić do pogorszenia lub korozji instalacji tryskaczowych. Ważne jest, aby zaplanować coroczne inspekcje, testy i konserwację, aby zapewnić, że ochrona przeciwpożarowa będzie nadal odpowiednia. 

2. Olej smarowy jest najczęstszą przyczyną pożarów turbin. W ostatnich badaniach odniesionych przez FM Global, w ciągu 15 lat, 17 dużych pożarów budynków turbinowych spowodowało straty brutto w wysokości 400 milionów USD. Utrata mocy wytwórczych wyniosła 20 milionów MWh. Średnia strata za pożar wyniosła 24 miliony dolarów, przy średniej z 24-tygodniowej przerwie.  

3.Sprężarki. Sprężarki mają gaz ziemny, który może przeciekać i powodować wybuchy i kolejne pożary. Gaz ziemny jest niebezpieczny w ilości przekraczającej 5%. Kiedy gaz ziemny osiąga  stężenie około 5-15%, może eksplodować.Temperatura samozapłonu gazu ziemnego wynosi około 600 stopni C. Gaz ziemny ma również dodatkowe ryzyko,  jest bezbarwny i bezwonny. Zapach jest dodawany do gazu ziemnego sieciowego, ale jeśli przechodzi przez glebę, zapach może być nie wyczuwalny. Kolejną kwestią jest tendencja do ponownego zapłonu gazu ziemnego po ugaszeniu. Najlepszą ochroną przeciwpożarową dla sprężarek są wykrywacze gazu i tryskacze przeciwpożarowe. Wykrywanie gazu może ostrzegać personel zakładu o wycieku gazu, zanim wymnknie się spod kontroli. Automatyczny system przeciwpożarowy będzie utrzymywać pożar pod kontrolą, zanim będzie mógł rozprzestrzenić się i ewentualnie zgasić pożar.

4.Transformatory.  Pożary transformatorów są niebezpieczne i trudne do kontrolowania. Zwykle zaczynają się od zwarcia. Małe zwarcie wytwarza łuk elektryczny, który doprowadza do parowania oleju w transformatorze. W mniej niż sekundę może nastąpić eksplozja. Tryskacze przeciwpożarowe są zalecane dla transformatorów. Pożary transformatorów są gwałtowne i wymagają natychmiastowych, dokładnych działań. Tryskające zraszacze tryskają w najbliższym otoczeniu, wylewając wodę z transformatora. Pomaga to kontrolować ogień, dopóki nie zostanie zgaszony. 

5.Turbiny parowe i gazowe. Olej smarowy jest najczęstszą przyczyną pożarów turbin. W ostatnich badaniach odniesionych przez FM Global, w ciągu 15 lat, 17 dużych pożarów budynków turbinowych spowodowało straty brutto w wysokości 400 milionów USD. Utrata mocy wytwórczych wyniosła 20 milionów MWh. Średnia strata za pożar wyniosła 24 miliony dolarów, przy średniej 24-tygodniowej przerwie.   Przypadki zapalanie turbin to kiedy gorąca powierzchnia zapaliła wyciekający olej smarowy na turbinie parowej; pracownicy uruchomili system zraszania wodą. Ogień został ugaszony bez uszkodzenia mienia, a generator był wyłączony tylko na sześć godzin. w tym przypadku  mamy 200 %  zmniejszenie kosztów szkód od średniej. W przypadku turbin parowych najlepszym automatycznym systemem ochrony przeciwpożarowej jest system oparty na wodzie, który może działać szybko i stłumić pożar. W przypadku turbin gazowych F.E. Moran Special Hazard Systems zaleca gaszenie gazem obojętnym. 

6. Generatory. Podobnie jak w przypadku turbin, głównym zagrożeniem pożarowym generatora jest olej smarujący. Olej  może zostać uwolniony podczas dowolnej liczby błędów konserwacyjnych lub z powodu pogorszenia stanu. Olej smarowy jest często uwalniany w postaci spreju ze względu na wysokie ciśnienie. Najlepszą ochroną przeciwpożarową w przypadku pożaru generatora jest gaz obojętny. Nie szkodzi sprzętowi ani nie wpływa na zdrowie  personelu zakładu.

Współczene elektrownie gazowe obsługiwane są przez od 20 do 40 osób personelu. Oszczędza się na wielu etatach, pewne zadania z zakresu bezpieczeństwa zleca się firmom zewnętrznym, które muszą na rynku walczyć o przetrwanie i funkcjonują od zlecenia do zlecenia ( od przetargu do przetargu). Zamiast doskonalić się w wykonywaniu określonych czynności muszą szybko przekwalifikowywać się i dostosowywać się do rynku. Niestety ten model jest bardzo ryzykowny dla bezpieczeństwa firmy. W dłuższej perspektywie okazuje się kosztowny.

Awarie i pożary mogą  bardzo skutecznie i szybko wyłączyć  poszczególne elektrownie jak i cały system oraz odbiorców. Efekt domina jest trudny do oszacowania.

Ochrona ludzi, mienia i produkcji jest priorytetem dla wszystkich firm. Elektrownie mogą redukować uszkodzenia, ryzyko związane z bezpieczeństwem swoich pracowników i stratę czasu produkcji, instalując i utrzymując właściwą ochronę przeciwpożarową dla każdego obszaru elektrowni gazowej. Wraz z nadejściem elektrowni zasilanych gazem przyłączających się do rynku energii, nadszedł czas, aby podjąć działania i zapewniające właściwą ochronę przeciwpożarową twojej fabryki.