Pożary/wybuchy (zdarzenia i incydenty) w technologii spalania biomasy

Transkrypt

1 Elektrownia w Połańcu Pożary/wybuchy (zdarzenia i incydenty) w technologii spalania biomasy na przykładzie doświadczeń ENGIE Energia Polska S.A. Bełchatów, październik 2016 Stanisław Nowak

2 ZIELONY PROGRAM Skala wyzwań 2

3 ZIELONY PROGRAM Trudny początek 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 3

4 ZIELONY PROGRAM Inwestycje w bezpieczeństwo procesowe Tragiczne wydarzenia w Elektrowni Dolna Odra dodatkowym impulsem w polityce firmy, ukierunkowanej na zminimalizowanie ryzyka pożarowego i wybuchowego. 4

5 ZIELONY PROGRAM Doskonalenie technologii i organizacji 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 5

6 POŻARY I WYBUCHY NA INSTALACJI MŁYNOWEJ Wybuch w młynie węglowym 8MW2 2010r. 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 Młyn po wybuchu Wyrwany właz w podajniku nad rura zsypową paliwa do MW Widok jarzma MW po wybuchu 6

7 POŻARY I WYBUCHY NA INSTALACJI MŁYNOWEJ Wybuch w pyłoprzewodach - rejon skrzyń palnikowych 1ZM4 2009r. 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 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 Młyn po wybuchu 7

8 OCHRONA INSTALACJI MŁYNOWEJ System tłumienia i izolacji wybuchu od 2011r. 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 8

9 POŻAR PRZENOŚNIKA WĘGLA I BIOMASY Pożar na przenośniku taśmowym T55 (krytyczny w galerii skośnej nawęglania) 2007r. 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 Widok galerii skośnej dziś Widok po zakończeniu akcji gaśniczej Uszkodzone łożysko rolki Miejsce inicjacji pożaru szczyt galerii skośnej Detekcja wszystkich łożysk rolek czujką DTS 9

10 POŻARY W GALERII PRZYKOTŁOWEJ Wybuch w młynie 1MW3 / zasobniku 1Z3 - pożar w galerii nawęglania 2009r. Przyczyny i okoliczności zdarzenia: lub przedmuch gorącego powietrza z 1MW3 i wybuch paliwa w zasobniku 1Z3 propagacja wybuchu z 1MW3 do 1Z3 Obrazy instalacji elektrycznej po zakończeniu akcji gaśniczej niski stan paliwa w zasobniku - brak procedury przy wyjeżdżaniu paliwa z zasobnika brak bariery ogniowej w podajniku paliwa Konstrukcja podajnika poddana wysokiej temperaturze Charakterystyka zdarzenia podobna do tego z Elektrowni Dolna Odra Świetlik w stropie nad 1Z3 zadziałał jak klapa eksplozyjna 10

11 POŻARY W GALERII PRZYKOTŁOWEJ Zatlenie paliwa na poziomie dolnym galerii przykotłowej 2010r. 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 Miejsce prowadzenia prac spawalniczych Miejsce zatlenia się biomasy 11

12 POŻARY PRZENOŚNIKÓW TAŚMOWYCH BIOMASY Pożary przenośników (2009r.) i (2010r.) 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 miejsce inicjacji pożaru Praca taśmy na wyboczeniu Uszkodzona osłona przekładni pasowej próbopobieraka - miejsce inicjacji pożar 12

13 POŻAR INSTALACJI BIOMASA II 2012r. Pożar w zbiorniku magazynowym z pelletem słonecznika 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 13

14 POŻAR INSTALACJI BIOMASA II 2012r. Transfer ognia ze zbiornika przenośnikami: taśmowymi i kieszeniowym 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 Skutki transportu rozżarzonej biomasy ze zbiornika -popalone taśmy przenośników. także taśmy przenośnika kieszeniowego 14

15 POŻAR INSTALACJI BIOMASA II 2012r. Pożar odpylni nr3 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 zbiornikach Wysyp ze zbiornika na przenośnik taśmowy z systemem odpylania oraz systemem detekcji i gaszenia iskier Spalone worki filtracyjne Widok na filtr odpylni - otwarta część czysta 15

16 POŻAR W INSTALACJI RĘBAKA r. Pożar w gardzieli rębaka 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 Kamień i odłożona biomasa w gardzieli rębaka - przyczyna pożaru Pożar w budynku rębaka Instalacja tryskaczowa nie zadziałała Czujka temperatury w przenośniku zgrzebłowym na odbiorze biomasy z rębaka nie zadziałała 16

17 POŻAR W INSTALACJI RĘBAKA r. Pożar w odpylni nr2 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 Widok na odpylnię Czujka temperaturowa w przenośniku zgrzebłowym Spalone worki filtracyjne odpylni 17

18 POŻARY PRZENOŚNIKÓW KUBEŁKOWYCH Wybuch i pożar przenośnika do transportu biomasy agro 2010r. 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 18

19 POŻARY PRZENOŚNIKÓW KUBEŁKOWYCH Pożar przenośnika kieszeniowego PT10 Instalacja Biomasa II 2016r. 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 Szczyt przenośnika PT10 w budynku przesiewania i kruszenia System detekcji i gaszenia iskier ratuje odpylnię przed spaleniem. 19

20 OCHRONA PPOŻ. I PRZECIWWYBUCHOWA Organizacja w Elektrowni Połaniec 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 20

21 PLANY DZIAŁANIA W SYTUACJI AWARYJNEJ Przykład dla zdarzenia: Pożar/Wybuch dla danego węzła technologicznego Zwięzłe 2 stronicowe Na stanowisku pracy w danej instalacji Weryfikowane w cyklicznych ćwiczeniach i aktualizowane 21

22 PODSUMOWANIE 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. 22

23 Dziękuję za uwagę