Le turbine eoliche sono alte più di 300 piedi e ogni pala misura più di 100 piedi di lunghezza con velocità delle pale fino a 180 mph. La protezione antincendio per queste strutture giganti pone una varietà di rischi unici. Poiché non esiste un processo formale di segnalazione e registrazione degli incidenti di incendio nelle turbine eoliche, è difficile ottenere un conteggio accurato. Tuttavia, in un rapporto del 2015, Towering Inferno, completato da GCube, un fornitore di assicurazioni per l’energia pulita, ha citato 50 incidenti di incendio di turbine eoliche. Mentre per alcuni questo numero non è molto alto, le implicazioni di costo sono sostanziali. La perdita totale di una turbina eolica costa almeno 4,5 milioni di dollari, e questo numero sta aumentando man mano che le turbine eoliche diventano più grandi. In questo post, esploreremo i pericoli, le fonti di accensione e le opzioni di protezione antincendio per le turbine eoliche.

Pericoli &Fattori di rischio

È quasi impossibile spegnere un incendio in una turbina eolica usando metodi di spegnimento manuale. L’altezza delle turbine, il potenziale delle pale ancora in rotazione e le posizioni remote di molti parchi eolici li rendono difficili, se non impossibili, da combattere per i vigili del fuoco locali. Anche i materiali combustibili nella turbina eolica sono fattori di rischio. I materiali compositi si trovano nelle pale, nelle pareti della carlinga e in circa 235 galloni di olio lubrificante e altri liquidi altamente combustibili che si trovano nella carlinga. Questi oli e liquidi sono usati nel cambio, nell’imbardata, nel sistema idraulico, nel meccanismo di cambio del passo delle pale, nelle pompe dell’olio, nel freno meccanico e nel trasformatore pieno d’olio. Tutto ciò che serve è una fonte di accensione per innescare un incendio.

Fonti di accensione

Le fonti di accensione comuni si trovano nella carlinga e includono malfunzionamento elettrico, accensione di superfici calde e colpi di luce. Quando i sistemi di protezione dai fulmini non sono installati o mantenuti, la turbina eolica è più a rischio di incendio. Malfunzionamenti elettrici, guasti e archi elettrici possono verificarsi in componenti che si trovano all’interno della navicella, mentre le superfici calde nel cambio, nel generatore, nel sistema frenante, nelle pompe e nel trasformatore sono tutti fattori che possono innescare un incendio.

Opzioni di protezione antincendio per turbine eoliche

Ad oggi, gli standard di protezione antincendio per le turbine eoliche sono a livello locale, che potrebbe essere per stato, provincia, città o anche comune. Non esiste uno standard internazionale obbligatorio. La raccomandazione più ampiamente riconosciuta è la NFPA 850, che raccomanda la pratica per la protezione antincendio per gli impianti di generazione elettrica e le stazioni di conversione della corrente continua ad alta tensione.

Quando si tratta di protezione antincendio per turbine eoliche, esistono delle opzioni. Sulle turbine eoliche possono essere installati rivelatori di fumo, calore e fiamme, oltre a sistemi di soppressione degli incendi. Questi vari rivelatori possono identificare un incendio nella fase iniziale e inviare informazioni a un sistema di allarme centrale che avvierà un arresto completo dei componenti della turbina e attiverà un sistema di soppressione degli incendi. Tuttavia, una considerazione speciale deve essere presa in considerazione per le turbine onshore che hanno ingressi/uscite d’aria e sfiati nella carlinga, che portano sporco e polvere dall’esterno. Qualsiasi rilevatore deve essere in grado di resistere all’ambiente difficile.

Tipi di sistemi di soppressione del fuoco

L’aggiunta di un sistema di soppressione del fuoco a una turbina eolica fornisce uno strato di protezione dal fuoco. Se si decide di optare per l’aggiunta di sistemi di soppressione del fuoco, sono disponibili diverse opzioni (con vari livelli di successo).

Basato sull’acqua

I sistemi di soppressione del fuoco basati sull’acqua includono sprinkler, acqua nebulizzata e schiuma d’acqua. Mentre questi tipi di sistemi sono ideali per alcune applicazioni, le turbine eoliche non sono una di queste. La prima sfida è la necessità di una fornitura d’acqua. A causa delle posizioni remote, l’acqua non è ampiamente disponibile sul sito e difficile da pompare all’altezza delle turbine. Conservare l’acqua nella navicella è possibile se si usa un sistema di nebbia d’acqua e di schiuma d’acqua, ma lo spazio è ancora una sfida, e i sistemi richiedono una manutenzione più intensa. Infine, tutti i sistemi ad acqua avranno un certo livello di danno ai componenti critici all’interno della gondola, specialmente se si verifica una falsa scarica..

Biossido di carbonio (CO2)

La sfida nell’utilizzo di sistemi a CO2 è la necessità di una gondola a tenuta d’aria, che non è il caso delle turbine eoliche onshore. Quando vengono attivati in un ambiente ermetico, questi sistemi forniscono la soppressione in pochi secondi dopo la scarica e possono penetrare all’interno di componenti e attrezzature. La manutenzione dei sistemi a base di gas è piuttosto bassa e dovrebbe essere controllato o monitorato il livello di CO2 per assicurare che non ci siano perdite. Quando viene scaricata, la CO2 non lascia residui e non influisce negativamente sui componenti elettrici; tuttavia, la CO2 presenta rischi significativi per le persone presenti durante una scarica e richiede ampie misure di lock out tag out per garantire la sicurezza delle persone durante l’accesso allo spazio.

Suppressione antincendio basata sull’aerosol

Aerosol consiste in particelle solide molto fini e materia gassosa e fornisce una protezione totale dall’inondazione. Mentre i sistemi sono relativamente piccoli, durante la progettazione è necessario prendere in considerazione in modo speciale la vicinanza ai componenti all’interno della navicella. I sistemi a base di aerosol sono considerati sicuri per l’ambiente; tuttavia, possono lasciare un residuo che danneggia i componenti critici e, come la CO2, non sono sicuri negli spazi occupati. Questi sistemi sono facili da riparare perché richiedono una manutenzione minima.

Agente pulito

I sistemi di soppressione automatica del fuoco che utilizzano agenti puliti, come Chemours FM-200 e 3M Novec 1230, sono un’opzione ideale per proteggere le turbine eoliche. È necessario poco spazio per i cilindri che contengono l’agente pulito, i tubi di rilevamento sono facilmente instradati intorno alle aree specifiche all’interno della turbina eolica che si sta cercando di proteggere, e i sistemi non richiedono elettricità per funzionare. I sistemi sono meno soggetti a false attivazioni, e gli agenti puliti sono sicuri negli spazi occupati/confinati intorno alle persone e non danneggiano le attrezzature. Non viene lasciato alcun residuo dopo una scarica di agenti puliti; pertanto, non è necessaria alcuna pulizia. Il completamento delle ispezioni annuali garantirà che i sistemi siano in buone condizioni di funzionamento.

Conclusione

L’International Association for Fire Safety Science ha riferito nel 2014 che oltre il 90% degli incendi di turbine eoliche ha portato alla perdita totale della turbina, o la turbina ha avuto gravi cedimenti strutturali dei suoi componenti principali. Con l’aumento dei costi di sostituzione delle turbine eoliche a causa di incendi, è più importante che mai proteggerle. Proteggere le turbine può essere fatto installando sistemi di soppressione del fuoco per rilevare un incendio non appena inizia e poi lo sopprime per evitare che il fuoco si diffonda. Ci sono molti tipi e dimensioni di sistemi di soppressione incendi, ognuno dei quali funziona in modo unico. Tieni presente che la scelta e la progettazione del sistema migliore per la tua applicazione si basano sull’attrezzatura che necessita di protezione e sul tipo di rischio di incendio.