Eksplosjons- og brannsikring ved lagring av flis og pellets. Morten H. Soma Avdeling Miljø og sikkerhet Norsk Energi

Transkript

1 Eksplosjons- og brannsikring ved lagring av flis og pellets Morten H. Soma Avdeling Miljø og sikkerhet Norsk Energi

2 Lovmessige krav innen eksplosjonsvern FOR nr 911: Forskrift om helse og sikkerhet i eksplosjonsfarlige atmosfærer Risikovurdering av eksplosjonsfare Soneklassifisering Tiltak FOR nr 1242: Forskrift om utstyr og sikkerhetssystem til bruk i eksplosjonsfarlig område Krav til utstyr i ex-soner Krav til merking, dokumentasjon, samsvarsvurdering m.v. for utstyr

3 Noen støveksplosjoner i trebrenselanlegg (i noen tilfelle noe usikkert om det har vært støveksplosjon) Norsk Wallboard eksplosjon i pneumatisk støvtransportsystem - ett dødsfall Revetal ungdomsskole 2008 mulig støveksplosjon i pelletssilo Säffle 2010 støveksplosjon antente sannsynligvis pelletssilo Hallingdal 2010 eksplosjon i branngasser i silo (kombinert gass/støveksplosjon?) Tynset 2010 støveksplosjon muligens initiert av antennelse/eksplosjon i gass NN 2011 sannsynlig støveksplosjon i silo med briketter NN 2013 eksplosjon i innmatingssystem i biobrenselanlegg for pellets Forestia 2013 eksplosjon i siktehuset

4 Revetal ungdomsskole 2008 Mulig støveksplosjon i pelletssilo

5 Säffle 2010 Støveksplosjon antente pellets

6 Tynset Eksplosjon i pelletssilo

7 Hallingdal 2011 Eksplosjon i pelletssilo

8 Hallingdal 2011 Innfesting med plastmuttere ga ikke etter som planlagt

9 2011 Sannsynlig støveksplosjon i silo med briketter (Varmesentral i norsk fjernvarmesystem)

10 2013 Eksplosjon i stokerbeholder med pellets (Varmesentral i norsk fjernvarmesystem)

11 Forestia 2013 Eksplosjon i siktehus

12 Forutsetninger for eksplosjon (og brann) Hvilke brensler og anlegg er særlig risikoutsatte mht. eksplosjon -Pellets -Briketter - Pulver (støvfyring) - Kornavrens -Torv - Andre tørre brensler (tørr flis med mye finstoff) I hvilke anleggsdeler er det særlig eksplosjonsfare (eksempler) - Pneumatiske transportsystemer inkl. avtrekkssystemer - Sentralstøvsugere - Elevatorer (horisontale transportsystemer) - Støvfiltere(skitten side) - Kverner/møller o.lign. - Brenselinnmatingssystemer (tilbakebrenning) - Lukkede siloer og beholdere -Tørker - Tømming/fylling av sekker og beholdere Hva skal til for å få brann/eksplosjon -Brennbart materiale -Oksygen -Tennkilde

13 Betingelser for brann og eksplosjon Branntrekant - Støveksplosjonspentagon

14 Typisk forløp biologisk/kjemisk aktivitet i brensel (Kjemisk aktivitet kan starte allerede ved C) Tykkelse brensellag: Maks. ca. 7 m? Årsak: Unngå å isolere varme inne

15 Dannelse av CO ved lagring av trebrensel LEL CO: 12,5 vol-% MIE CO: < 0,3 mj Det produseres samtidig andre gasser Mindre mengder gass kan redusere MIE for støv betydelig (hybride blandinger) Hybride blandinger der støv og gass ligger under LEL hver for seg kan antenne og eksplodere Økt temperatur gir redusert MIE og redusert LEL

16 Tennenergi/tennkilder Nødvendig tennenergi (MIE- mj): Hydrogen: 0,02 CO: < 0,3 Metan: 0,28 Hvetemel: 50 Trestøv: (ulike kilder, avhengig av finhet) Cellulose: Energi for tennkilder (mj): Statisk elektrisitet personell: 60 (vinter) Statisk elektrisitet større maskiner: 50 Spade/skuffe: 2 Fylletrakt: 6 Tankbil: 100 Gnist fra jern: 1-10 Glør sveising: mange Generelt (MIE -mj) HC-gasser: 0,2-2 mj Fint støv: 1-50 mj Grovt støv: mj Minimum Ignition Energy= Minste tennenergi 1/1000 J 43 J er energien i 1 gram lettolje Antennelse av gasser fra biologisk og/eller kjemisk aktivitet kan gi sekundær støveksplosjon

17 Tennenergi som funksjon av kornstørrelse eksempel - typiske data for tørt trevirke

18 Støveksplosjon Risiko for forplantning til sekundæreksplosjon mv.

19 Støvlag i brikettanlegg

20 Støvlag i brikettanlegg 1 mm støvlag kan medføre støveksplosjon

21 Trykkavlastning ut mot områder med støv (Risiko for sekundæreksplosjon etc.)

22 Tømmehall med avtrekk - Haraldrud

23 Eksplosjonsavlastning Haraldrud

24 Trykkavlastning ut gjennom yttervegg - Haraldrud

25 Separat avtrekk på transportør - Haraldrud

26 Elevator med separat punktavsug - Haraldrud

27 Felles avtrekk fra utstyr økt risiko

28 Aspirasjonsanlegg for branndeteksjon Sikre at disse ikke tettes igjen av støv

29 Sentralstøvsuger Anbefales benyttet ved renhold velg korrekte materialer

30 Eksplosjonsverndokument Beskrivelse av anlegg, prosesser og aktiviteter Potensielt eksplosjonsfarlige stoffer og egenskaper Eksplosjonsfarlige områder Risikoanalyse med forslag til tiltak for å redusere risiko Vedlegg, som for eksempel Vedlegg, som for eksempel - Tegninger, kart - Sertifikater, samsvarserklæring - Produktdatablad - Sikkerhetsparametre for berørte stoffer - Instrukser, beredskapsplan mv.

31 Soneklassifisering støv Sone 20: Et område hvor en farlig, brennbar atmosfære dannet ved en støvsky i luft er til stede kontinuerlig (det meste av driftstiden) eller i en lang periode eller ofte, og hvor støvlag av ukjent eller svært stor tykkelse kan dannes. Sone 21: Et område hvor en farlig, brennbar atmosfære dannet ved en støvsky i luft sannsynligvis vil inntreffe ved normal drift (til tider), og hvor lag av brennbart støv vanligvis vil være tilstede. Sone 22: Et område hvor en farlig, brennbar atmosfære dannet ved en støvsky i luft sannsynligvis ikke vil inntreffe ved normal drift, men hvis det skulle skje, vil det eksistere bare en kort periode, eller i hvilken det forekommer akkumulering av lag av brennbart støv.

32 Soneklassifisering eksempel

33 Risikovurdering Sannsynlighet for eksplosjon P(E) 5 Meget sannsynlig Sannsynlig Lite sannsynlig Usannsynlig Ekstremt usannsynlig Uakseptabelt tiltak må gjennomføres Tiltak bør vurderes Akseptabelt tiltak er ikke nødvendig Ufarlig ingen skader på personell/ materiell, ubetydelig stans produksjon En viss fare mindre skader på personell/ materiell, kortvarig stans produksjon Farlig større/ omfattende skader på personell/ materiell, langvarig stans produksjon Kritisk kan resultere i enkelte døde, mulighet for permanent stans i produksjon Katastrofal kan resultere i mange døde, virksomhet/ produksjon opphører Konsekvens av eksplosjon

34 Tiltak: Begrense støv i trebrenselanlegg 1. Minimalisere utslipp av støv fra prosessutstyr (kapsling, separate avtrekk etc.) 2. Unngå overflater der støvet kan samle seg 3. Regelmessig kontroll av åpne og lukkede områder der støv kan samle seg 4. Periodisk rengjøring av områder med støv (f.eks. sentralstøvsuger) 5. Bruk rengjøringsmetoder som ikke genererer støvskyer 6. Bruk kun støvsugeranlegg som er godkjent for eksplosjonsfarlig støv 7. Utarbeide og implementere skriftlige rutiner for inspeksjon og rengjøring

35 Tiltak: Unngå/oppdage tennkilder i trebrenselanlegg Bruk egnet elektrisk utstyr og kabling Unngå statisk elektrisitet (materialvalg, arbeidstøy etc.) Kontroll av røyking, åpne flammer og gnister Unngå tilbakebrenning DSB: 3 hindre for tilbakebrann mot silo i pelletsanlegg Kvalitetssikre brensel (fuktighet, fremmedstoffer mv.) Fjerne fremmedlegemer som kan skape gnister (magnetseparator mv.) Unngå varme overflater i områder med støv Unngå varmeanlegg i områder med støv Bruk egnede kjøretøy i områder med støv (EX-sikre) Unngå tilbakebrenning Unngå varmgang i brensel (maks. lagringshøyde, omsetningshastighet) Lynavledning, jording og jordfeilvarsling Stasjonære og mobile temperatursonder Vurdere gnistdeteksjon med vanntilsetning i pneumatiske systemer, kverner etc. SRO-system(styre O 2 i brennkammer og undertrykk -for å unngå produksjon og spredning av brenngasser) Aspirasjon for å detektere branngasser tidlig

36 Tiltak: Redusere konsekvenser av eksplosjon i trebrenselanlegg Separere utstyr (unngå forplantning av eksplosjon) Isolerer sammenkoblet utstyr med barrierer (unngå forplantning av eksplosjon) Bruk trykkavlastning med utløp til områder der en ikke risikerer støv Brannteknisk prosjektering

37 Generelle tiltak Utarbeide eksplosjonsverndokument Utarbeide rutiner/instrukser innen ex-vern(oppfølging, varmt arbeid mv.) Kontrollere at utstyr i ex-sonerhar korrekt klassifisering kapsling/overflatetemperatur (NS-EN om Valg, installasjon og vedlikehold av utstyr for støvholdig atmosfære ) Periodisk kontroll av jording Periodisk kontroll av elektriske anlegg Periodisk tetthetskontroll av utstyr inkl. avtrekksanlegg Periodisk kontroll av filtere på avtrekksanlegg Periodisk oppfølging av deteksjonssystemer og andre branninstallasjoner Skilting/merking Opplæring

38 Brann noen momenter Unngå skorsteinseffekt mellom silo og varmesentral Inndeling i brannceller, tetting av rørgjennomføringer ut av brannceller Motstandstid mot gjennombrenning for vegger, gulv, tak, vinduer Dører (typer, selvlukkende, hvilken vei skal de slå, antall mv.) Opplegg og merking av rømningsveier mv. Nødbelysning Branndetektorer i brensellager og siloer. Type detektorer må vurderes kritisk Eventuell stopp av ventilasjon ved brann Eventuell oppstart av brannventilasjon ved brann Bestemme lokalisering av brannbrytere og hva de bør stoppe Slukking bruk vann Vurdere kapasitet på tilgjengelig brannvann (mengde, trykk mv.) Prosjektere brannkummer/brannhydranter/brannvannsuttak og interne brannvannsledninger Frostsikring av brannvann Kommunikasjon med det stedlige brannvesen Utarbeidelse av branndokumentasjon