Turbinas Eólicas com mais de 300 pés de altura com cada lâmina medindo mais de 100 pés de comprimento com velocidades de lâmina de até 180 mph. A proteção contra incêndio para estas estruturas gigantescas representa uma variedade de riscos únicos. Como não há um processo formal de notificação e registro de incidentes de incêndio em turbinas eólicas, é difícil obter uma contagem precisa. No entanto, em um relatório de 2015, Towering Inferno, concluído pela GCube, uma seguradora de energia limpa, citou 50 incidentes de incêndio em turbinas eólicas. Embora para alguns este número não seja muito alto, as implicações de custo são substanciais. A perda total de uma turbina eólica custa pelo menos 4,5 milhões de dólares, e esse número está aumentando à medida que as turbinas eólicas estão ficando maiores. Neste post, vamos explorar perigos, fontes de ignição e opções de proteção contra incêndio para turbinas eólicas.

Perigos &Fator de Risco

É quase impossível apagar um incêndio de uma turbina eólica usando métodos manuais de combate a incêndios. A altura das turbinas, o potencial da lâmina ainda em rotação e as localizações remotas de muitos parques eólicos os tornam difíceis, se não impossíveis, para os corpos de bombeiros locais de combate a incêndios. Os materiais combustíveis na turbina eólica também são fatores de risco. Materiais compostos são encontrados nas pás, nas paredes da nacele e em uma estimativa de 235 galões de óleo lubrificante e outros líquidos altamente combustíveis que são mantidos na nacele. Estes óleos e líquidos são usados na caixa de engrenagens, guinada, sistema hidráulico, mecanismo de troca de passo das pás, bombas de óleo, freio mecânico e transformador cheio de óleo. Tudo o que é necessário é uma fonte de ignição para provocar um incêndio.

Fontes de ignição

Fontes de ignição comuns são encontradas na na nacele e incluem mau funcionamento elétrico, ignição de superfície quente e greves de iluminação. Quando os sistemas de proteção contra raios não são instalados ou mantidos, isso coloca a turbina eólica em maior risco de incêndio. Defeitos elétricos, falhas e arcos podem ocorrer em componentes encontrados dentro da nacele, enquanto superfícies quentes na caixa de engrenagem, gerador, sistema de freio, bombas e transformador são todos fatores que podem incendiar um incêndio.

Opções de proteção contra incêndio de turbinas eólicas

Como hoje, os padrões de proteção contra incêndio para turbinas eólicas estão em um nível localizado, que pode ser por estado, providência, cidade, ou mesmo município. Não existe um padrão internacional obrigatório. A recomendação mais amplamente reconhecida é a NFPA 850, que recomenda a prática de proteção contra incêndio para usinas geradoras elétricas e estações conversoras de corrente contínua de alta tensão.

Quando se trata de proteção contra incêndio para turbinas eólicas, existem opções. Detectores de fumaça, calor e chama, bem como sistemas de supressão de incêndio, podem ser instalados em turbinas eólicas. Estes vários detectores podem identificar um incêndio durante a fase inicial e enviar informações para um sistema central de alarme que irá iniciar uma paragem completa dos componentes da turbina e activar um sistema de supressão de incêndio. No entanto, é necessário ter em consideração as turbinas terrestres que têm entradas/saídas de ar e aberturas na nacela, que trazem sujidade e pó do exterior. Quaisquer detectores precisam ser capazes de fazer frente ao ambiente agressivo.

Tipos de sistemas de supressão de incêndio

Adicionar um sistema de supressão de incêndio a uma turbina eólica proporciona uma camada de protecção contra incêndios. Se você decidir optar por adicionar sistemas de supressão de incêndio, várias opções estão disponíveis (com diferentes níveis de sucesso).

Sistemas de supressão de incêndio à base de água

Sistemas de supressão de incêndio à base de água incluem aspersores, névoa de água e espuma de água. Embora estes tipos de sistemas sejam ideais para determinadas aplicações, as turbinas eólicas não são uma delas. O primeiro desafio é a necessidade de um abastecimento de água. Devido aos locais remotos, a água não está amplamente disponível no local e é difícil bombeá-la até a altura das turbinas. O armazenamento de água na nacela é possível se for utilizado um sistema de névoa de água e sistemas de espuma de água, mas o espaço ainda é um desafio, e os sistemas requerem uma manutenção mais intensiva. Finalmente, todos os sistemas baseados em água terão algum nível de dano a componentes críticos dentro da nacele, especialmente se uma falsa descarga ocorrer..

Dióxido de carbono (CO2)

O desafio no uso de sistemas de CO2 é a necessidade de uma nacele estanque ao ar, o que não é o caso de turbinas eólicas em terra. Quando ativados em um ambiente hermético, estes sistemas fornecem supressão em segundos após a descarga e podem penetrar no interior de componentes e equipamentos. A manutenção dos sistemas a gás é bastante baixa e deve ser verificada ou monitorada quanto ao nível de CO2 para garantir que não haja vazamentos. Quando descarregado, o CO2 não deixa resíduos e não afeta adversamente os componentes elétricos; entretanto, o CO2 representa riscos significativos para os seres humanos presentes durante uma descarga e requer medidas de bloqueio extensivo para garantir a segurança das pessoas durante o acesso ao espaço.

Aerosol

Aerosol consiste de partículas sólidas muito finas e matéria gasosa e fornece proteção total contra enchentes. Embora os sistemas sejam relativamente pequenos, é necessário ter uma consideração especial durante o projeto no que diz respeito à proximidade de componentes dentro da nacela. Os sistemas à base de aerossóis são considerados ambientalmente seguros; no entanto, podem deixar um resíduo causando danos a componentes críticos e, como o CO2, não são seguros em espaços ocupados. Estes sistemas são de fácil manutenção, uma vez que requerem o mínimo de manutenção.

Agente limpo

Sistemas automáticos de supressão de fogo usando agentes limpos, como Chemours FM-200 e 3M Novec 1230, são uma opção ideal para proteger as turbinas eólicas. É necessário pouco espaço para os cilindros que contêm o agente limpo, a tubulação de detecção é facilmente roteada ao redor das áreas específicas dentro da turbina eólica que você está tentando proteger, e os sistemas não requerem eletricidade para operar. Os sistemas são menos propensos a falsa ativação e os agentes limpos são seguros em espaços ocupados/confinados ao redor das pessoas e não danificam os equipamentos. Nenhum resíduo é deixado após uma descarga dos agentes limpos; portanto, nenhuma limpeza é necessária. A conclusão das inspeções anuais garantirá que os sistemas estejam em boas condições de funcionamento.

Conclusão

A Associação Internacional para a Ciência da Segurança contra Incêndios relatou em 2014 que mais de 90% dos incêndios de turbinas eólicas resultaram na perda total da turbina, ou a turbina teve uma falha estrutural grave de seus principais componentes. Com o aumento dos custos de substituição das turbinas eólicas devido aos incêndios, é mais importante do que nunca protegê-las. A proteção das turbinas pode ser feita instalando sistemas de supressão de incêndio para detectar um incêndio assim que ele começa e depois suprime-o para evitar que o incêndio se propague. Existem muitos tipos e tamanhos de sistemas de supressão de incêndio, cada um funcionando de uma forma única. Tenha em mente que a seleção e projeto do melhor sistema para sua aplicação é baseado no equipamento que necessita de proteção e no tipo de risco de incêndio.