Větrné turbíny jsou vysoké přes 300 stop, každá lopatka měří přes 100 stop a jejich rychlost dosahuje až 180 km/h. Protipožární ochrana těchto obřích konstrukcí představuje řadu jedinečných rizik. Protože neexistuje žádný formální proces hlášení a zaznamenávání požárů větrných turbín, je těžké získat přesný počet. Nicméně ve zprávě Towering Inferno z roku 2015, kterou dokončila společnost GCube, poskytovatel pojištění čisté energie, bylo uvedeno 50 případů požárů větrných turbín. I když se někomu toto číslo nezdá příliš vysoké, důsledky pro náklady jsou značné. Celková ztráta větrné turbíny stojí nejméně 4,5 milionu dolarů a toto číslo roste, protože větrné turbíny jsou stále větší. V tomto příspěvku se budeme zabývat nebezpečími, zdroji vznícení a možnostmi protipožární ochrany větrných turbín.

Nebezpečí & Rizikové faktory

Uhasit požár větrné turbíny pomocí manuálních metod hašení je téměř nemožné. Výška turbín, možnost, že se lopatky budou stále otáčet, a odlehlé umístění mnoha větrných elektráren ztěžují, ne-li znemožňují boj s nimi místním hasičským sborům. Rizikovými faktory jsou také hořlavé materiály ve větrné turbíně. Kompozitní materiály se nacházejí v lopatkách, stěnách gondoly a odhadem 235 galonů mazacího oleje a dalších vysoce hořlavých kapalin, které se nacházejí v gondole. Tyto oleje a kapaliny se používají v převodovce, odklonu, hydraulickém systému, mechanismu změny sklonu lopatek, olejových čerpadlech, mechanické brzdě a transformátoru naplněném olejem. K zažehnutí požáru stačí zdroj vznícení.

Zdroje vznícení

Obvyklé zdroje vznícení se nacházejí v gondole a zahrnují elektrickou poruchu, vznícení od horkého povrchu a údery světla. Pokud nejsou instalovány nebo udržovány systémy ochrany před bleskem, vystavuje to větrnou turbínu vyššímu riziku požáru. K elektrickým poruchám, závadám a obloukům může dojít v součástech nacházejících se v gondole, zatímco horké povrchy v převodovce, generátoru, brzdovém systému, čerpadlech a transformátoru jsou faktory, které mohou způsobit vznícení.

Možnosti protipožární ochrany větrných turbín

V současné době jsou normy protipožární ochrany větrných turbín na lokální úrovni, která může být státní, proviantní, městská nebo dokonce obecní. Neexistuje žádná závazná mezinárodní norma. Nejrozšířenějším doporučením je NFPA 850, která doporučuje postupy požární ochrany pro výrobny elektrické energie a vysokonapěťové stanice stejnosměrného proudu.

Pokud jde o požární ochranu větrných turbín, existují možnosti. Na větrné turbíny lze instalovat hlásiče kouře, tepla a plamene a také systémy hašení požáru. Tyto různé detektory mohou identifikovat požár v počáteční fázi a odeslat informaci do centrálního poplašného systému, který zahájí úplné vypnutí součástí turbíny a aktivuje systém hašení požáru. Zvláštní pozornost je však třeba věnovat pevninským turbínám, které mají v gondole vstupy/výstupy vzduchu a větrací otvory, jimiž se do nich dostávají nečistoty a prach zvenčí. Všechny hlásiče musí být schopny odolávat drsnému prostředí.

Typy protipožárních systémů

Přidání protipožárního systému k větrné turbíně poskytuje vrstvu protipožární ochrany. Pokud se rozhodnete pro přidání protipožárních systémů, je k dispozici několik možností (s různou mírou úspěšnosti).

Vodní

Vodní protipožární systémy zahrnují sprinklery, vodní mlhu a vodní pěnu. I když jsou tyto typy systémů pro určité aplikace ideální, větrné turbíny mezi ně nepatří. Prvním problémem je potřeba přívodu vody. Vzhledem k odlehlým lokalitám není voda na místě široce dostupná a je obtížné ji čerpat do výšky turbín. Skladování vody v gondole je možné v případě použití systému vodní mlhy a pěnových vodních systémů, ale prostor je stále problémem a tyto systémy vyžadují intenzivnější údržbu. A konečně, u všech systémů založených na vodě hrozí určitá míra poškození kritických součástí gondoly, zejména pokud dojde k falešnému vypuštění.

Dioxid uhličitý (CO2)

Problémem při použití systémů CO2 je potřeba vzduchotěsné gondoly, což není případ větrných turbín na pevnině. Při aktivaci ve vzduchotěsném prostředí tyto systémy zajišťují potlačení během několika sekund po vypuštění a mohou proniknout dovnitř součástí a zařízení. Údržba systémů na bázi plynu je poměrně nízká a měla by se kontrolovat nebo monitorovat hladina CO2, aby se zajistilo, že nedojde k úniku. Po vypuštění CO2 nezanechává žádné zbytky a nemá nepříznivý vliv na elektrické součásti; CO2 však představuje značné riziko pro lidi přítomné při vypuštění a vyžaduje rozsáhlá opatření typu lock out tag out, aby byla zajištěna bezpečnost osob při přístupu do prostoru.

Aerosolová

Aerosolová protipožární ochrana se skládá z velmi jemných pevných částic a plynných látek a poskytuje úplnou ochranu proti zaplavení. I když jsou tyto systémy relativně malé, je třeba při návrhu věnovat zvláštní pozornost blízkosti součástí uvnitř gondoly. Systémy na bázi aerosolů jsou považovány za bezpečné pro životní prostředí; mohou však zanechávat rezidua způsobující poškození kritických součástí a stejně jako CO2 nejsou bezpečné v obývaných prostorách. Tyto systémy se snadno servisují, protože vyžadují minimální údržbu.

Čistá činidla

Automatické protipožární systémy využívající čistá činidla, jako jsou Chemours FM-200 a 3M Novec 1230, jsou ideální volbou pro ochranu větrných turbín. Pro lahve, které obsahují čisté činidlo, je zapotřebí málo místa, detekční hadičky lze snadno vést kolem konkrétních oblastí uvnitř větrné turbíny, které se snažíte chránit, a systémy nevyžadují ke svému provozu elektrickou energii. Systémy jsou méně náchylné k falešné aktivaci a čisté látky jsou bezpečné v obydlených/uzavřených prostorách v okolí lidí a nepoškozují zařízení. Po vypuštění čisticích prostředků nezůstávají žádné zbytky, proto není nutné provádět žádné úklidové práce. Provádění každoročních kontrol zajistí, že systémy jsou v řádném provozním stavu.

Závěr

Mezinárodní asociace pro vědu o požární bezpečnosti v roce 2014 uvedla, že více než 90 % požárů větrných turbín vedlo k úplné ztrátě turbíny nebo k vážnému strukturálnímu selhání jejích hlavních součástí. Vzhledem k rostoucím nákladům na výměnu větrných turbín v důsledku požárů je jejich ochrana důležitější než kdy jindy. Chránit turbíny lze instalací protipožárních systémů, které odhalí požár ihned po jeho vzniku a následně jej potlačí, aby se zabránilo jeho šíření. Existuje mnoho typů a velikostí protipožárních systémů, z nichž každý funguje jedinečným způsobem. Mějte na paměti, že výběr a návrh nejlepšího systému pro vaši aplikaci vychází ze zařízení, které potřebuje ochranu, a z typu nebezpečí požáru.

.