Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Анализ аварийных ситуаций на теплоэлектростанциях. Часть 1

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Анализ аварийных ситуаций на теплоэлектростанциях.Часть 1

Наблюдается увеличение крупных аварий и пожаров на объектах электроэнергетики, сопровождающихся значительным материальным ущербом, гибелью и травмами людей (возгорание угольной пыли и пожар на Углегорской тепловой электростанции на Украине, пожар на подстанции "Чагино" в Москве, авария на Саяно-Шушенской ГЭС, пожар на ТЭЦ № 3 в Барнауле и др.). Согласно статистическим данным большинство пожаров происходят на теплоэлектростанциях (ТЭС), причем только 5% – на ГЭС
Михаил Рукин
Член Комитета по безопасности
Торгово-промышленной палаты РФ,
Генеральный директор ГК "Эрвист"

В Приказе РАО ЕЭС России1 отмечается, что наиболее тяжелые последствия от пожаров как в части ущерба, так и в части безопасности персонала возникают на ТЭС, так как на них сосредоточено наибольшее количество опасных производственных объектов. А именно - горючие материалы и пожароопасное оборудование, маслонаполненное электрооборудование, кабельные сооружения, маслосистемы турбогенераторов, системы водородного охлаждения генераторов, аппаратные маслоснабжения и мазутонасосные, маслобаки, мазутные баки, тракты топливоподачи и др. По имеющимся данным2, за период 2005-2011 гг. на ТЭС России произошло 136 пожаров, которые нанесли прямой ущерб более 11 536 тыс. руб. Рассмотрим подробнее причины аварийных ситуаций и их развитие.

С точки зрения противопожарной защиты типичная электростанция - это комплекс разнообразных объектов, каждый из которых обладает своими собственными характеристиками взрывопожарной и пожарной опасности. Для организации грамотного процесса предотвращения чрезвычайных ситуаций необходимо детально представлять себе процессы генерации и все сопутствующие им технологические действия.


ТЭС являются основой генерации электрической энергии в России - их доля составляет 68% от общего объема установленной мощности. Паросиловые станции составляют основную массу ТЭС. Наиболее распространенные и перспективные среди паросиловых станций - газомазутные и твердотопливные, поскольку запасы угля существенно превосходят запасы нефти и газа. Кроме того, пылеугольные ТЭС отличаются высоким КПД (в среднем свыше 45%).

Характеристика пожарной опасности

Для выработки тепловой и электрической энергии на российских ТЭС в качестве топлива применяются: природный газ - 47,5%, нефтепродукты - 32,5 % и уголь - 11,6%.

Среди аварийных ситуаций на ТЭС возможны:

  • быстро распространяющиеся пожары;
  • взрывы;
  • разрывы трубопроводов/резервуаров;
  • неконтролируемый выброс токсичных/коррозионных/горючих жидкостей;
  • вялотекущие изолированные возгорания;
  • прорыв дамбы/золоотвала;
  • наводнение.

ТЭС относятся к объектам, имеющим существенную пожарную нагрузку. Помимо большого количества горючих веществ, топливо- и маслопроводов, присутствует пожарная опасность, связанная с электрокабелями: горючая и трудногорючая изоляция, прогрев электрокабелей по всей длине, разветвленная сеть и большое количество кабельных трасс.


Источники пожарной опасности ТЭС

  • Накопления угольной пыли на корпусе, лотках конвейера, на ведущих и хвостовых барабанах, в дробильном помещении и перекрытии вибрационного сита, на конструкции бункера.
  • Колебания и натяжение ленты.
  • Выход из строя сшивки конвейерной ленты.
  • Обрыв ленты.
  • Частичное повреждение ленты.
  • Тлеющий огонь в бункере.
  • Зажимы вращающихся роликов и барабанов.
  • Кабели в кабельных галереях во всех блоках электростанции.
  • Отложения угольной пыли на кабельных лотках в зоне дробилки.
  • Резервуары хранения мазута и масла.
  • Трансформаторное масло, турбинное масло, уплотнительное масло.
  • Электрические системы.
  • Поврежденная изоляция теплопередающих участков.
  • Сухая трава.
  • Накопления отходов.

Взрывоопасные элементы ТЭС

  • Водородная установка.
  • Турбогенераторы с использованием водорода для охлаждения.
  • Трансформатор (с масляным охлаждением).
  • Бойлеры (уголь/мазут).
  • Угольная пыль в дробилках и бойлерах.

Пути распространения пожара

  • Газовоздушные облака горючих концентраций, облака масляного тумана, которые могут образовываться в котельных и машинных залах ТЭС.
  • Линии наполнения резервуаров мазутом из ж/д цистерн и линии выдачи мазута из резервуаров, а также линии рециркуляции мазута после их освобождения от продуктов.
  • Дыхательные линии резервуаров с мазутом.
  • Трубопроводы систем аварийного слива и промышленной канализации.
  • Дверные и оконные проемы зданий, размещенных на ТЭС.
  • Незаделанные отверстия в стенах и перекрытиях.
  • Поверхность разлившихся нефтепродуктов (масел, мазутов).
  • Сгораемая или трудносгораемая электроизоляция и оболочки электрокабелей и электропроводов.
  • Транспортеры на угольном складе вертикальные и наклонные.
  • Трубопроводы систем аспирации и вентиляции.
  • Отложения угольной пыли на конструкциях.

Взрывоопасные и горючие материалы

Выделяют шесть основных видов взрывоопасных и горючих материалов, которые присутствуют на ТЭС.

Уголь
Основное горючее топливо. Угольная пыль является главным источником взрыва пыли в угольной электростанции. Она вызывает первичный взрыв, когда достаточная концентрация тонкодисперсной пыли, взвешенной в воздухе, подвергается воздействию источника воспламенения. Если происходит первичный взрыв, то остающаяся пыль распыляется, и происходит серия вторичных взрывов, которые распространяются по всему объекту.

Пропан
Используется в качестве пускового топлива. Присутствует в газовых баллонах, трубопроводах, ведущих к горелке зажигания, к камере сгорания, к запорному газовому клапану, к блоку управления газового клапана, к предохранительному газоспускному клапану.


Природный газ
Служит пусковым или альтернативным топливом. Газ может присутствовать в газокомпрессорной станции, газоочистительной станции, газовых подогревателях, газовых запорных клапанах и фильтрах, блоке управления газового клапана, предохранительных клапанах газа и в газопроводах.

Мазут
Применяется в качестве пускового или альтернативного топлива. Может присутствовать в резервуарах, в насосных станциях разгрузки и отгрузки топлива, в подпиточных насосах мазута, блоках управления клапанами мазута и гидравлическими системами топлива в горелках. Мазут воспламеняется при нагревании выше его температуры горения.

Водород
Используется в качестве охлаждающей среды для генератора. Присутствует в блоке хранения водорода, блоке масляного уплотнения, в трубопроводах.

Аммиак
Водный раствор аммиака применяется для химических промывок парогенераторов и для селективного/неселективного каталитического восстановления оксидов азота в топках котлов.

Источники возгорания

Существует три пути, в результате которых электрооборудование становится источником возгорания.

1. Электродуги и искры, возникающие в ходе штатного режима работы оборудования (стартеры, контакты и выключатели).

2. Высокая температура: перегрев оборудования в огнеопасной атмосфере.

3. Выход из строя, например короткое замыкание. Как правило, ТЭС имеют разнообразное по своему составу топливное хозяйство, куда входят склады угля, торфа, мазута, газовые коммуникации, отделения подготовки топлива к сжиганию (дробление угля до пыли, подогрев мазута), котлоагрегаты. Кроме того, имеются маслонаполненное электрооборудование, кабельные сооружения, маслосистемы турбогенераторов, системы водородного охлаждения генераторов, аппаратные маслоснабжения и мазутонасосные, маслобаки, мазутные баки, тракты топливоподачи.

Во второй части статьи проанализиреуем пожарную опасность отдельных объектов ТЭС.

___________________________________________
1 О повышении уровня и дальнейшем совершенствовании пожарной безопасности ТЭС ДЗО Холдинга РАО "ЕЭС России". Приказ. Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации "ЕЭС РОССИИ" от 22.02.2007 № 108.
2 Пузач С.В., Сулейкин Е.В. Исследование выделения и распространения монооксида углерода при пожаре на теплоэлектроцентралях. Известия ЮФУ. Технические Науки. 2013. № 9. С. 37–40.
3 Coal-Fired Power Plants: Additional Hazards Require Additional Solutions. F.E. Moran Special Hazard Systems. www.femoranshs.com/prb-coal-hazard/.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #6, 2015
Посещений: 14666

  Автор

Рукин М. В.

Рукин М. В.

Генеральный директор компании "ЭРВИСТ технологии безопасности"

Всего статей:  23

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций