Zastita Od Pozara Hidroelektrana

  • Published on
    09-Aug-2015

  • View
    320

  • Download
    7

Embed Size (px)

DESCRIPTION

zastita od pozara

Transcript

PRETHODNO PRIOP]ENJE

SIGURNOST 47 (4) 301 - 318 (2005)

M. [ander*

ZA[TITA OD PO@ARA HIDROELEKTRANAUDK 621.311.21:614.84 PRIMLJENO: 18.3.2005. PRIHVA]ENO: 1.7.2005.

SA@ETAK: U radu je prikazan pristup za{titi od po`ara pri projektiranju, izvedbi i pogonu hidroenergetskih postrojenja. Po pitanju hidroenergetskih postrojenja u Hrvatskoj se u bliskoj budu}nosti planiraju revitalizacije, a mogu}a je i izgradnja novih objekata. U proizvodnji hrvatskog elektroenergetskog sustava vi{e od polovice izvora ~ine hidroelektrane. Hrvatska je po tome jedna od vode}ih zemalja u proizvodnji energije iz obnovljivih izvora. Zna~aj hidroelektrana u hrvatskoj proizvodnji elektri~ne energije je svakako velik te je nu`no posvetiti odre|enu pozornost za{titi od po`ara u hidroelektranama. U ovome radu nastoje se dati osnovni obrisi za{tite od po`ara s konkretnim primjerom izvedbe na HE Peru}a. Prikazani su izvori po`arnih opasnosti, preventivne mjere za{tite od po`ara kao vanjska hidrantska mre`a, unutarnja hidrantska mre`a, aparati za ga{enje itd. Izdvojene su posebne mjere za{tite od po`ara; po`arno odjeljivanje, stabilni sustav za ga{enje raspr{enom vodom, sustav za ga{enje po`ara sa CO2, sustav za dojavu po`ara, vatrogasna postrojba. Prikazano je odjeljivanje na po`arne sektore uz glavne metode za procjenu ugro`enosti od po`ara, TRVB 100, Euroalarm i Gretner. U tekstu se navode odre|ene vrijednosti, zbog prikaza reda veli~ina, a odnose se na HE Peru}a. U ~lanku se nalaze slike koje bi trebale ilustrirati konkretne izvedbe. Klju~ne rije~i: za{tita od po`ara, hidroenergetsko postrojenje, izvori po`arnih opasnosti, hidrantska mre`a, aparati za ga{enje po`ara, dojava po`ara, za{titne mjere na instalacijama, procjena ugro`enosti od po`ara, po`arni sektori, generator, transformator

UVODU proizvodnji hrvatskog elektroenergetskog sustava vi{e od polovice izvora ~ine hidroelektrane. Hrvatska je po tome jedna od vode}ih zemalja u proizvodnji energije iz obnovljivih izvora (World Atals & Industry Guide, 2004.). Hrvatska elektroprivreda ima u pogonu 25 hidroelektrana (najva`nije navedene u Tablici 1). Hidroelektrane su akumulacijskog i proto~nog tipa. Organizacijski su podijeljene u 15 pogona teritorijalno raspore|enih u tri proizvodna podru~ja i samostalnom pogonu HE Dubrovnik. Proizvodno podru~je HE sjever uklju~uje HE Vara`din, HE ^akovec i HE Dubrava. Proizvodno

podru~je HE zapad uklju~uje HE Rijeka, HE Vinodol, HE Senj, HE Gojak i HE Ozalj. U sklopu pogona HE Senj nalazi se jo{ i HE Sklope, a u sklopu pogona HE Vinodol uklju~ene su i CHE (Crpna Hidroelektrana) Fu`ine i RHE (Reverzibilna Hidroelektrana) Lepenica. Proizvodno podru~je HE jug uklju~uje RHE (Reverzibilna Hidroelektrana) Velebit, hidroelektrane na rijeci Krki, HE Peru}u, HE Orlovac, HE \ale te HE Kraljevac i najve}a HE Zaku~ac. U sklopu hidroelektrana na Krki nalaze se HE Golubi}, MHE Kr~i}, HE Miljacka (slika 1) i HE Jaruga, a u sklopu pogona HE Orlovac nalazi se PS Bu{ko Blato. Samostalni pogon HE Dubrovnik uklju~uje hidroelektrane Dubrovnik i Zavrelje.

* Mr. sc. Miroslav [ander, dipl. ing., Elektroprojekt, Alexandera von Humboldta 4, 10000 Zagreb.

301

M. [ANDER: Za{tita od po`ara hidroelektrana

SIGURNOST 47 (4) 301 - 318 (2005)

Hrvatske hidroelektrane imaju iza sebe dugogodi{nji rad i relativno visoku starost postrojenja. Najmla|e hidroelektrane, HE Dubrava i HE \ale, pu{tene su u rad 1989. godine. Vlasnik HEP intenzivno provodi revitalizaciju postrojenja, i to trenuta~no HE Gojak, HE Peru}a i HE Zaku~ac. Mo`e se re}i da je do sada iskori{teno pribli`no 51% iskoristivog potencijala (World Atals & Industry Guide, 2004.)., i to je uglavnom koncentrirano u spomenutim hidroelektranama (Tablica 1). Da bi se iskoristio preostali dio potencijala, trebalo bi izgraditi pribli`no 60 postrojenja, {to govori da se radi o manjim postrojenjima (iznimka su Novo Virje, Kosinj, Le{}e, Podsused i Ombla) koja, osim toga, ve}inom iskori{tavaju vodu na malim padovima, {to sve tra`i relativno velike specifi~ne investicije. Bez obzira na velike specifi~ne investicije, splet ekonomskih i ekolo{kih okolnosti govori da }e Hrvatska u budu}nosti, me|u ostalim, graditi i hidroenergetska postrojenja.Tablica 1. Izgra|ene hidroelektrane u RHHidroelektrana Vara`din ^akovec Dubrava Gojak Rijeka Vinodol Sklope Senj Velebit Golubi} Miljacka Orlovac Peru}a \ale Zaku~ac Kraljevac Dubrovnik Instalirana snaga (u MW) 90 (2X45) 76 (2X38) 76 (2X38) 48,0 (3X16) 36,8 (2X18,4) 84 (3X28) 22,5 216 (3X72) 276,0 t (2 x 138) 6,84 (2X3,42) 24 (3X6,4 + 1X4,8) 237,0 (3X79) 41,6 (2X20,8) 40,8 (2X20,4) 486,0 (2X108 + 2X135) 59,2 (2X20,8 + 12,8 + 4,8) 216 (2X108) Agregat Kaplan Cijevni Cijevni Francis vertikalni Francis vertikalni Pelton Francis vertikalni Francis vertikalni pumpa - turbina Francis Francis Francis Francis Kaplan Francis Francis horizont. Francis

Uzev{i u obzir zna~aj hidroelektrana u hrvatskoj proizvodnji elektri~ne energije, svakako je nu`no posvetiti odre|enu pozornost za{titi od po`ara u hidroelektranama. Za razliku od elektrana na fosilna goriva u hidroelektranama je sigurno puno manja opasnost od nastanka po`ara za vrijeme izgradnje, kao i u pogonu. Ali, ta opasnost postoji. Budu}i da hidroenergetska postrojenja ne upotrebljavaju zapaljive i eksplozivne materijale za vrijeme pogona, to je sama proizvodnja elektri~ne energije relativno siguran proces. Ali kad do|e do incidenata, onda popravci od o{te}enja mogu biti iznimno skupi. Glavna opasnost dolazi od po`ara koji se mogu {iriti kabelima, kabelskim kanalima, rasklopnim postrojenjem, ili u skladi{tima. O{te}enja na statoru elektri~nog generatora mogu biti znatno financijsko optere}enje, te mogu dovesti do zastoja u proizvodnji elektri~ne energije. Po`ar unutar strojarnice, te na kabelima ili na ulju za podmazivanje, tako|er, predstavlja znatnu opasnost.

Protok (Qi) (m3/s) 500 500 500 50 (3X16,67) (2X10,5) 15 45 60 (3X20) 60 (2X30) t 40 (2X20) p 14 (2X7) 30 (3X8 +1X6) 70 (3X23,3) 120 (2X60) 220 (2X110) 220 (2X50 +2X60) 80 216 (2X108)

Pad za Qi (m) 21,9 (bruto) 17,5 (bruto) 17,5 (bruto) 118 (neto) 212,7 (neto) 645 (neto) 60 (neto) 410 (neto) 517 t 559 p 59 (neto) 102 (neto) 380 (neto) 41 (neto) 21 (neto) 250,4 (neto) 108 (neto) 272 (neto)

Mogu}a god. proizvodnja (u GWh) 450 350 350 195 88,1 162 85 972 333 28 123 360 120 157,5 1640 40 1430

302

M. [ANDER: Za{tita od po`ara hidroelektrana

SIGURNOST 47 (4) 301 - 318 (2005)

NEKE PREPORUKEDobra preporuka primjene mjera za za{titu od po`ara u hidroenergetskim postrojenjima je NFPA 851 - Recommended Practice for Fire Protection for Hydroelectric Generating Plants (2004.), kao i skupina hrvatskih propisa, pravilnika, uputa (Zakon o gradnji, Zakon o za{titi od po`ara, Zakon o za{titi na radu). Po`ari u hidroenergetskim postrojenjima nisu tako rijetka pojava kako bi se u prvi tren pomislilo. Skup stru~njaka u SAD-u koji je pripremao NFPA 851 sakupio je dokumentaciju o po`arima na puno postrojenja, a kroz dokumentaciju je bilo vidljivo da se radilo o razli~itom stupnju o{te}enja. To su bila ona koja su izazivala samo trenuta~ne poreme}aje, pa do takvih koja su dovodila do prestanka rada gigantskih postrojenja (Gulliver, Arndt, 1991.). Glavni problem pri ga{enju po`ara u hidroenergetskim postrojenjima je to {to se ve}ina njih nalazi pod zemljom. Ako za vrijeme izgradnje elektrane nisu postavljeni sustavi za{tite od po`ara, mo`e do}i do incidenata koji uzrokuju velike {tete zbog toksi~nog dima koji se razvija u kaverni i pod zemljom. Stoga je za vrijeme gra|enja potrebno provesti sve propisane i va`e}om zakonskom regulativom predvi|ene mjere za{tite od po`ara, kao i za{tite na radu pri rukovanju lakozapaljivim materijalima. Takve materijale potrebno je dr`ati udaljene od toplinskih izvora i otvorenog plamena kako ne bi buknuo po`ar. Lakozapaljive materijale (primjerice: eksploziv, benzin, nafta, razna ulja i sl.) treba ~uvati u posebnim skladi{nim prostorima, sigurnim od po`ara, i to prema va`e}im odredbama, propisima i standardima. Elektri~ne instalacije, ure|aji i oprema moraju svojom kvalitetom i na~inom izvedbe odgovarati va`e}im propisima i standardima. Kontrolu provedbe mjera za{tite od po`ara provode projektant, nadzorni in`enjer, kao i ovla{teni predstavnici nadle`nih dr`avnih tijela (MUP). Nakon zavr{etka radova na izgradnji hidroenergetskog postrojenja (pretpostavljamo da }e se hidroenergetska postrojenja graditi) potrebno je urediti gradili{te i ukloniti sve ostatke gra|e i zapaljivih materijala, te dovesti okoli{ u prvobitno stanje.

Slika 1. Hrvatska je po~ela rano graditi hidroelektrane HE Miljacka, 1905. (Krka)

Za vrijeme pogona, tj. eksploatacije podzemna hidroenergetska postrojenja moraju uvijek biti pristupa~na te se moraju ventilirati. Dim i ostali produkti izgaranja pri po`aru u podzemnoj kaverni ~esto mogu onemogu}avati vizualni pregled situacije do te mjere da osoblje i vatrogasci ne mogu znati gdje se uop}e nalazi materijal koji gori. Stoga bi zadatak osoblja za odr`avanje hidroelektrane bio da osigura neprekidan rad ventilacije (pa i prirodne ventilacije) ~ak i kod malih daljinski upravljanih postrojenja. Za{tita od po`ara i spre~avanje po`ara u podzemnim postrojenjima, galerijama i tunelima zahtijeva pomno planiranje i procjenu ugro`enosti od po`ara. To kod velikih hidroelektrana uklju~uje organizaciju i trening vatrogasne postrojbe ili postrojbe koja je stacionirana u blizini hidroelektrane, pa }e prema potrebi biti uklju~ena u sustav za{tite od po`ara hidroelektrane. Osoblje zadu`eno za odr`avanje mora osigurati neprekidnu napunjenost protupo`arnog spremnika s vodom, kao i prohodnost svih protupo`arnih cjevovoda te pouzdan rad protupo`arnih pumpi. Op}enito, uzroci po`ara u postrojenjima i gra|evinama hidroelektrana mogu se pojaviti zbog neprimjerenih tehnolo{kih postupaka i organizacijskih mjera, kvara na opremi i instalacijama, nepravilne monta`e, eksploatacije i odr`avanja ure|aja i instalacija, nepo{tovanja tehnolo{kih pravila i pona{anja djelatnika, pu{enja, upotrebe otvorenog plamena i sl.303

M. [ANDER: Za{tita od po`ara hidroelektrana

SIGURNOST 47 (4) 301 - 318 (2005)

Najugro`eniji dio hidroelektrane je svakako strojarnica. Po`ar na postrojenjima u strojarnicama pojavljuje se zbog prodora ulja kojima su uzrok ova o{te}enja: labavi vij~ani ili prirubni~ki spojevi pucanje ili pukotina zbog vibracija, spre~avanja rastezanja, istro{enih mjesta, visokih tlakova nepravilno zavarena mjesta nepravilna monta`a i odr`avanja tla~nih vodova istro{eno brtvljenje na osovinama nepravilno brtvljenje pucanja cjevovoda ulja zbog kvara na turbinskom dijelu ili drugim komponentama postrojenja. Pored navedenog, po`ar na postrojenjima u strojarnicama pojavljuje se u slu~aju kod elektri~ke gre{ke zbog nedopu{tenog optere}enja opreme ili termi~ki nepovoljnog rasporeda opreme. Po`ar u prostoru kabelskog tunela pojavljuje se u slu~aju kod elektri~ke gre{ke zbog nedopu{tenog optere}enja opreme ili termi~ki nepovoljnog rasporeda opreme. Po`ar u prostorijama zgrade komande pojavljuje se u slu~aju kod elektri~ke gre{ke zbog nedopu{tenog optere}enja opreme ili termi~ki nepovoljnog rasporeda opreme. Po`ar u prostorijama zgrade srednjonaponskog (primjerice 35 kV) i visokonaponskog (primjerice 110 kV) rasklopnog postrojenja pojavljuje se zbog nedopu{tenog optere}enja izazvanog kratkim spojem ili zemljospojem ili nedopu{tenim zagrijavanjem zbog visokih prijelaznih otpora na priklju~nim mjestima i kontaktima. Po`ar na transformatorima pojavljuje se u slu~aju elektri~ke gre{ke zbog nedopu{tenog optere}enja u transformatoru. U skladu s klasifikacijom po`ara prema HRN Z.C0.003 i vrsti zapaljivih tvari koje mogu biti obuhva}ene po`arom u objektima gra|evina hidroenergetskih postrojenja, mogu se pojaviti po`ari: klase A, tj. po`ari ~vrstih zapaljivih tvari; klase B ili po`ari zapaljivih teku}ina; klase E, tj. po`ari na ure|ajima i instalacijama pod elektri~nim naponom.304

IZVORI PO@ARNIH OPASNOSTI KOD HIDROENERGETSKIH POSTROJENJAPotencijalni izvori po`arnih opasnosti kod hidroenergetskih postrojenja mogu se podijeliti prema gra|evinskim i funkcionalnim cjelinama hidroenergetskog postrojenja. U prostoru hidropostrojenja to mogu biti: neispravna elektri~na oprema, ure|aji i instalacije ulje za podmazivanje i upravljanje turbine u slu~aju nekontroliranog istjecanja, propu{tanja na spojevima ili pucanja cjevovoda mo`e se zapaliti. Potencijalni izvori po`arnih opasnosti u transformatorskim stanicama s uljnim transformatorima su: neispravna elektri~na oprema, ure|aji i instalacije ulje za hla|enje transformatora, u slu~aju neispravnog rada transformatora ulje se mo`e pregrijati i izazvati po`ar. Potencijalni izvori po`arnih opasnosti kod dizelskog agregata su: neispravna elektri~na oprema, ure|aji i instalacije dizelsko gorivo. Potencijalni izvori po`arnih opasnosti u kompresorskoj stanici ili nekim drugim pomo}nim postrojenjima mogu biti: neispravna elektri~na oprema i instalacije. Jedan od izvora po`arnih opasnosti je grom. U dijelovima hidroelektrana koji su smje{teni nadzemno moraju biti postavljene gromobranske instalacije prema tehni~kim propisima o gromobranima. Preventivno gromobranska instalacija mora biti izvedena, odr`avana i postavljena tako da se sprije~i svaka mogu}nost nastanka po`ara zbog atmosferskog pra`njenja. O gromobranskim instalacijama mora postojati tehni~ka dokumentacija i mora se voditi revizijska knjiga gromobranskih instalacija. Preventivne mjere su jedan od glavnih zadataka pri projektiranju i izvedbi postrojenja.

M. [ANDER: Za{tita od po`ara hidroelektrana

SIGURNOST 47 (4) 301 - 318 (2005)

PREVENTIVNE MJERE ZA[TITE OD PO@ARAPreventivne mjere odabiremo u fazi projektiranja, ali isto tako ako se uo~e nedostaci nadopune se mogu izvr{iti tijekom izvedbe ili kasnije u pogonu rekonstrukcijom. Kod hidroenergetskih postrojenja mora biti omogu}en kru`ni tok prometa prometnicama {irine 3 m za jednosmjerno kretanje, odnosno 5,5 m za dvosmjerno kretanje prema Pravilniku o uvjetima za vatrogasne pristupe. Nosivost vatrogasnih pristupa mora biti takva da podnosi osovinski tlak ve}i od 100 kN. Svi prolazi kroz nadzemne gra|evine unutar hidroelektrane moraju imati slobodan profil ve}i od 3x4 m u skladu sa spomenutim Pravilnikom. Kod ve}ine hidroenergetskih postrojenja predvi|aju se ove tehni~ke mjere za{tite od po`ara (ZOP): izvori vode za potrebe ZOP-a, vanjska hidrantska mre`a, unutarnja hidrantska mre`a, prisilna ventilacija, stabilni sustav za ga{enje plinom CO2, stabilni sustavi za ga{enje raspr{enom vodom, aparati za ga{enje po`ara, za{titne mjere na instalacijama, ru~na dojava po`ara, sustav automatskog otkrivanja i javljanja po`ara. Izvori vode za potrebe ZOP-a Kod hidroenergetskih postrojenja ima vode u izobilju te kao voda za potrebe za{tite od po`ara mo`e poslu`iti voda koja se odvaja iz nekog od glavnih tokova ili koja je dovedena do spremnika koji se posebno grade, a uz njih i pumpno postrojenje. Uvijek je dobro da...