Upload
hoanglien
View
219
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Pożary/wybuchy (zdarzenia i incydenty)
w technologii spalania biomasy
– na przykładzie doświadczeń
ENGIE Energia Polska S.A.
Bełchatów, październik 2016 Stanisław Nowak
Elektrownia w Połańcu
ZIELONY PROGRAMTrudny początek
3
Wdrożenie współspalania biomasy w
kotłach węglowych to gwałtowny wzrost
zagrożenia pożarowego i wybuchowego
na instalacjach.
Potrzebne były szybkie i skuteczne
działania, tj.:
spełnienie wymogów formalno - prawnych
weryfikacja i poprawa procedur
zmiany w układach technologicznych
modyfikacja algorytmów automatyki
i zabezpieczeń funkcjonalnych,
zmiana sposobu eksploatacji urządzeń
doposażenie systemu detekcji i gaszenia
pożaru oraz systemy ochronne,
dążące do ograniczenie stref Ex
i eliminowania źródeł zapłonu
wprowadzenie rygorystycznych zmian
w organizacji prac remontowych
i niebezpiecznych pożarowo
ZIELONY PROGRAM Inwestycje w bezpieczeństwo procesowe
4
Tragiczne wydarzenia w Elektrowni „Dolna Odra”
dodatkowym impulsem w polityce firmy, ukierunkowanej
na zminimalizowanie ryzyka pożarowego i wybuchowego.
ZIELONY PROGRAM Doskonalenie technologii i organizacji
5
Nowe inwestycje:
rozbudowa
wewnątrzzakładowego
systemu transportu biomasy
budowa i eksploatacja kotła
fluidalnego opalanego
wyłącznie biomasą
Monitorowanie poziomu
bezpieczeństwa:
Audyty zewnętrzne
Oficer ATEX
Zespół ds. koordynacji
działań w zakresie ochrony
ppoż. i przeciwwybuchowej
POŻARY I WYBUCHY NA INSTALACJI MŁYNOWEJWybuch w młynie węglowym 8MW2 – 2010r.
6
Młyn po wybuchu
Wyrwany właz w podajniku nad rura
zsypową paliwa do MW
Podstawowe przyczyny
i okoliczności tego typu
zdarzeń:
parametry zapalności
wybuchowości biomasy
źródła zapłonu w MW
rozwarstwienie paliwa
w transporcie do MW
odkładanie biomasy
w strefach ‚martwych” MW
brak systemu ochronnego
Widok jarzma MW po wybuchu
POŻARY I WYBUCHY NA INSTALACJI MŁYNOWEJ Wybuch w pyłoprzewodach - rejon skrzyń palnikowych 1ZM4 – 2009r.
7
Młyn po wybuchu
Skrzynia palnikowa od wewnątrz
- skutki wybuchu
Wprowadzone środki zaradcze:
zmiana algorytmów sekwencji
załączenia i wyłączenia ZM
zautomatyzowanie
i włączenie do systemu
zabezpieczeń funkcjonalnych
instalacji parowej
przestrojenie algorytmów
ochrony MW w trybie pracy
z biomasą
zautomatyzowanie niektórych
operacji obsługowych
zabudowa dodatkowego
opomiarowania i systemu
ochronnego
Przyczyny i okoliczności tego
typu zdarzeń:
Na pracującym kotle, jak
też podczas jego postoju
Nie wyjechany do czysta
MW po wyłączeniu
Zarzewia pożaru w MW
Wybuch w momencie
załączenia wentylatora
młynowego
brak systemu ochronnego
OCHRONA INSTALACJI MŁYNOWEJSystem tłumienia i izolacji wybuchu – od 2011r.
8
Podstawowe elementy systemu
ochronnego FIKE/CORONA to:
a) centrala sterująca układami tłumienia i
odprzęgania wybuchów
b) detektory; po jednym w komorze
mielenia i komorze pirytowej
c) zestaw butli HRD:
jedna butla HRD na kanale
gorącego powietrza do młyna
jedna butla HRD na komorze
pirytowej
dwie butle HRD na komorze
mielenia,
jedna butla HRD na odsiewaczu
d) zestaw butli SRD:
jedna butla SRD na rurze
zsypowej,
dwie butle SRD na
pyłoprzewodach (po jednej
na każdym).
Widok na instalacje młynową z systemami ochronnymi
Bariera ogniowa w podajniku paliwa
POŻAR PRZENOŚNIKA WĘGLA I BIOMASYPożar na przenośniku taśmowym T55 (krytyczny w galerii skośnej nawęglania) – 2007r.
9
Uszkodzone łożysko rolki Miejsce inicjacji pożaru –
szczyt galerii skośnej
Widok po zakończeniu akcji gaśniczej
Przyczyny i okoliczności
zdarzenia:
uszkodzenie krążnika
warstwy nagromadzonego
pyłu biomasy
brak obchodu kontrolnego –
pora nocna
brak systemu detekcji w
rejonie źródła pożaru
obraz z kamery alarmem
dla operatora
Detekcja wszystkich łożysk
rolek czujką DTS
Widok galerii skośnej dziś
POŻARY W GALERII PRZYKOTŁOWEJWybuch w młynie 1MW3 / zasobniku 1Z3 - pożar w galerii nawęglania – 2009r.
10
Przyczyny i okoliczności zdarzenia:
przedmuch gorącego powietrza
z 1MW3 i wybuch paliwa
w zasobniku 1Z3
lub
propagacja wybuchu z 1MW3
do 1Z3
niski stan paliwa w zasobniku -
brak procedury przy wyjeżdżaniu
paliwa z zasobnika
brak bariery ogniowej w podajniku
paliwa
Obrazy instalacji elektrycznej
po zakończeniu akcji gaśniczej
Charakterystyka zdarzenia
podobna do tego z Elektrowni
„Dolna Odra” Świetlik w stropie nad 1Z3
zadziałał jak klapa eksplozyjna
Konstrukcja podajnika poddana wysokiej
temperaturze
POŻARY W GALERII PRZYKOTŁOWEJZatlenie paliwa na poziomie dolnym galerii przykotłowej – 2010r.
11
Miejsce prowadzenia prac spawalniczych Miejsce
zatlenia
się
biomasy
Przyczyny i okoliczności zdarzenia:
nieprawidłowe przygotowanie
miejsce do pracy niebezpiecznej
pożarowo
odłożony materiał palny w
trudno dostępnym miejscu
brak prawidłowego
zabezpieczenia prac
niebezpiecznych przez
Wykonawcę
Respektowana procedura
kontrolna miejsc po pracach
niebezpiecznych pożarowo
uchroniła przed dużymi stratami
POŻARY PRZENOŚNIKÓW TAŚMOWYCH BIOMASYPożary przenośników 1-190 (2009r.) i 1-157 (2010r.)
12
Praca taśmy 1-190 na wyboczeniu
Przyczyny i okoliczności zdarzeń:
uszkodzenie łożyska (1-190)
blokowanie i wyboczenie taśmy przez
element próbopobieraka (1-157)
tarcie taśmy o osłonę przekładni
pasowej i jej uszkodzenie (1-157)
niesprawne, nieprawidłowo
zamontowane czujniki wyboczenia
taśmy -(1-190)
Wspólne dla obu zdarzeń:
niewłaściwa konserwacja urządzeń
warstwy pyłu biomasy w miejscu tarcia
mechanicznego
brak systemu detekcji w rejonie źródła
pożaru
odległy i trudno dostępny rejon
instalacji
Uszkodzone łożysko bębna
nawrotnego przenośnika 1-157
- miejsce inicjacji pożaru
Uszkodzona osłona przekładni pasowej
próbopobieraka - miejsce inicjacji pożaru
POŻAR INSTALACJI BIOMASA II – 2012r.Pożar w zbiorniku magazynowym z pelletem słonecznika
13
Przyczyny i okoliczności zdarzenia:
samozapłon w głębi
zmagazynowanej masy paliwa,
nad zsypem na przenośnik
rozładunkowy
długi czas składowania, mała
retencja paliwa w magazynie
brak wystarczającego
doświadczenia w eksploatacji
zbiorników z biomasą
nieprecyzyjne procedury
i instrukcje
spóźniona reakcja obsługi na
wzrost stężenia CO w zbiorniku
Akcja rozładunku zbiornika i dogaszania biomasy
Centralna część zbiornika – prawdopodobny
rejon zapłonu paliwa
Filtrowentylator z czujnikami CO i CH4
na dachu zbiornika
POŻAR INSTALACJI BIOMASA II – 2012r.Transfer ognia ze zbiornika przenośnikami: taśmowymi i kieszeniowym
14
Skutki transportu rozżarzonej biomasy ze zbiornika -popalone taśmy przenośników
…. także taśmy przenośnika kieszeniowego
c.d. konsekwencji pożaru
w zbiorniku:
brak skutecznego systemu
detekcji pożaru - kabel
termoczuły na zewnątrz
przenośników
spóźnione wyłączenie
urządzeń transportowych
systemy gaszenia
uruchomione ręcznie po
kontroli na miejscu
nieprecyzyjne procedury
dla tego rodzaju zdarzeń
POŻAR INSTALACJI BIOMASA II – 2012r.Pożar odpylni nr3
15
c.d. konsekwencji pożaru
w zbiorniku:
system zabezpieczeń technologicznych
nie uwzględniał awaryjnego wyłączenia
przynależnej odpylni
Obsługa nie wyłączyła ręcznie systemu
odpylania i nie zamknęła przepustnic na
odciągach
Zarzewia pożaru wciągnięte do wnętrza
odpylni – pożar niewidoczny na zewnątrz
Jedyny element detekcji w filtrze
odpylni, czujka temperatury działa
z opóźnieniem
brak planu działania awaryjnego dla
scenariusza pożaru biomasy
w zbiornikachWidok na filtr odpylni - otwarta część „czysta”
Spalone worki filtracyjne
Wysyp ze zbiornika na przenośnik
taśmowy z systemem odpylania oraz
systemem detekcji i gaszenia iskier
POŻAR W INSTALACJI RĘBAKA 2 – 2014r.Pożar w gardzieli rębaka
16
Przyczyny i okoliczności
zdarzenia:
iskry z kamienia i odłożona
biomasa przyczyna zatlenia
rozwój pożaru niewykryty
przez system detekcji pożaru
(system tryskaczowy)
Jednym z wniosków
poawaryjnych - konieczność
doposażenia instalacji
w bardziej skuteczny system
detekcji pożaru
Pożar w budynku rębaka
Kamień i odłożona biomasa w
gardzieli rębaka - przyczyna pożaru
Czujka
temperatury w
przenośniku
zgrzebłowym na
odbiorze biomasy
z rębaka nie
zadziałała
Instalacja
tryskaczowa
nie zadziałała
POŻAR W INSTALACJI RĘBAKA 2 – 2014r.Pożar w odpylni nr2
17
c.d. konsekwencji pożaru w rębaku:
brak alarmu z systemu gaszenia nie
wyłączył awaryjnie instalacji
transportowej i przynależnej odpylni
Obsługa po ugaszeniu pożaru w
rębaku nie skontrolowała dokładnie
urządzeń transportowych i odpylni
Rozgrzane cząstki biomasy o temp.
poniżej 300°C wciągnięte do wnętrza
odpylni – rozwój pożaru w odpylni
dopiero po kilku godzinach
przywróconej do pracy instalacji
System detekcji pożaru oparty na
czujkach temperatury i kablu
sensorycznym nieskuteczny
Czujka temperaturowa w
przenośniku zgrzebłowym
Widok na odpylnię
Spalone worki filtracyjne odpylni
POŻARY PRZENOŚNIKÓW KUBEŁKOWYCHWybuch i pożar przenośnika do transportu biomasy agro – 2010r.
18
Przyczyny i okoliczności zdarzeń:
zły stan techniczny urządzenia
nieprawidłowa polityka remontowa
uszkodzenie górnego łożyska
przenośnika
wyboczenie taśmy z kubełkami
i tarcie o obudowę
brak czujników wyboczenia taśmy
w górnej części przenośnika
brak reakcji obsługi na nietypową
pracę urządzenia
brak systemu detekcji iskier w
przesypie na przenośnik taśmowy
utrudniony dostęp do kontroli
i konserwacji łożysk
Uszkodzone łożysko na
szczycie przenośnika
Wyboczona taśma z kubełkami i
efekt tarcia o obudowę
Widok z góry na przesyp z
przenośnika kubełkowego na
przenośnik taśmowy – odrzucone
osłony na wskutek wybuchu
POŻARY PRZENOŚNIKÓW KUBEŁKOWYCHPożar przenośnika kieszeniowego PT10 – Instalacja Biomasa II – 2016r.
19
Przyczyny i okoliczności zdarzenia:
zapłon biomasy (pellet
słonecznika) na poziomym
odcinku taśmy PT10 po
zakończonej operacji rozładunku
dostawy
przyczyna zapłonu nieustalona
pora nocna, rozwój pożaru
niezauważony przez obsługę
system detekcji pożaru kablem
termoczułym nieskuteczny
aktywacji butli HRD na węźle
przesypowym alarmem dla
obsługi
Obsługa wyłącza odpylnię
„oszczędności” na realizacji
wniosków po pożarze instalacji
w 2012 r. skutkują znacznymi
stratami materialnymi
Miejsce zarzewia pożaru
Spalona taśma PT10 System detekcji i gaszenia iskier
ratuje odpylnię przed spaleniem.
Szczyt przenośnika PT10 w budynku
przesiewania i kruszenia
OCHRONA PPOŻ. I PRZECIWWYBUCHOWA Organizacja w Elektrowni Połaniec
20
Instrukcja ochrony przeciwpożarowej, a w niej m.in.:
Zespół ds. koordynacji działań w zakresie ochrony przeciwpożarowej – zakres pracy
Wykaz urządzeń przeciwpożarowych zainstalowanych w Elektrowni, terminy i zakres
przeglądów, prób, kontroli oraz sposób ich dokumentowania
Dokument Zabezpieczenia Przed Wybuchem
Procedura i wzór formularza Zezwolenia na wykonywanie prac niebezpiecznych
pożarowo
Szczegółowe plany scenariuszy na wypadek pożaru/wybuchu
Szkolenia i treningi
Oficer ATEX
JRG na terenie zakładu
Serwis usług porządkowych
PLANY DZIAŁANIA W SYTUACJI AWARYJNEJPrzykład dla zdarzenia: Pożar/Wybuch dla danego węzła technologicznego
21
Zwięzłe – 2 stronicowe
Na stanowisku pracy w danej instalacji
Weryfikowane w cyklicznych ćwiczeniach i aktualizowane
PODSUMOWANIE
22
Nigdy nie należy rezygnować ze stałego doskonalenia swoich działań związanych
z minimalizacją ryzyka i podnoszenia standardów bezpieczeństwa pożarowo - wybuchowego.
Doskonaląc technologie związane ze spalaniem biomasy, należy pamiętać że postawienie
pytania: „Kiedy wystąpi pożar na układach technologicznych biomasy?” jest bardziej
realistyczne niż to: „Czy pożar lub wybuch jest nieunikniony?”
Ważna jest dbałość firmy o odpowiedni poziom wiedzy i kultury nie tylko swoich pracowników,
lecz także kontraktorów zewnętrznych, wykonujących na jej rzecz różnorakie usługi.
Warto szeroko korzystać z doświadczeń i dobrych praktyk innych.
Podane w prezentacji fakty mogą być inspiracją przy projektowaniu i eksploatacji instalacji
dedykowanych dla paliw alternatywnych.
Prowadzona w taki sposób działalność będzie ewoluować, dlatego poziom
bezpieczeństwa powinien być ciągle weryfikowany.