Pożary w energetyce

W 2007 r. w Polsce powstało 15 1069 pożarów, z czego w obiektach produkcyjnych 2489, miejscowych zagrożeń 274 624, w obiektach produkcyjnych 3524. Zginęły 4352 osoby, rannych zostało 40 479. Statystykę pożarową prowadzi aktualnie tylko Państwowa Straż Pożarna. Dane statystyczne posiadane przez PSP dotyczące pożarów w przemyśle nie są pełne, gdyż zgłaszane są one do firm ubezpieczeniowych w celu uzyskania odszkodowania, a nie do PSP dla celów statystycznych. Z chwilą zaniku struktur „ministerialno-zjednoczeniowych” nie ma statystyki dotyczącej pożarów w obiektach energetyki. Nie ma też informacji o pożarach. Wyjątek stanowią duże pożary, ale znane są one bardziej z przekazów medialnych.

Państwowa Straż Pożarna dla potrzeb prowadzonej przez siebie statystyki wprowadziła określenia dotyczące: pożaru, miejscowego zagrożenia, alarmów fałszywych. Pożary z kolei dzielone są na: małe, średnie, duże i bardzo duże. Kryterium podziału stanowi powierzchnia obiektów lub objętość składowanych materiałów, albo ilość podanych prądów gaśniczych. Miejscowe zagrożenia dzieli się na: małe, lokalne, średnie, duże, gigantyczne. Alarmy fałszywe dzieli się na: złośliwe, w dobrej wierze i z instalacji wykrywania.

Największe pożary w energetyce na świecie

Czwarty blok czarnobylskiej elektrowni jądrowej został przekazany do eksploatacji w grudniu 1983 r. W końcu kwietnia 1986 r. przed planowanym wyłączeniem reaktora na przeładunek paliwa kierownictwo elektrowni postanowiło na własną rękę przeprowadzić doświadczalne badania wykorzystania do zasilania potrzeb własnych napięcia prądu elektrycznego wytwarzanego podczas zaniku obrotów turbogeneratora po jego wyłączeniu. W badaniach zaplanowanych na 25 kwietnia 1986 r. zamierzano sprawdzić skuteczność specjalnego regulatora pola magnetycznego generatora, który miał za zadanie utrzymanie napięcia prądu na właściwym poziomie.

Jednak program badań, według którego powinno być realizowane doświadczenie, był źle przygotowany, a jego rozdział dotyczący spraw bezpieczeństwa zawierał tylko formalne wzmianki o obowiązujących przepisach. Pomimo że w programie nie przewidziano żadnych dodatkowych środków zabezpieczających, zawierał on punkt przewidujący wyłączenie układu awaryjnego chłodzenia reaktora. W trakcie eksperymentu popełniono wiele błędów, które spowodowały utratę kontroli nad reaktorem, wzrost temperatury i ciśnienia w reaktorze, które o godz. 1:24 w dniu 26 kwietnia 1986 r. doprowadziły do rozerwania obudowy reaktora bloku 4 i rozrzucenia płonących fragmentów rdzenia (m.in. obok elementów paliwowych, grafitu pełniącego funkcję moderatora). Spowodowało to szereg pożarów na dachu bloku, a także w pomieszczeniach budynku reaktora i maszynowni.

Do usuwania skutków awarii zaangażowano ok. 600 000 ludzi. Spośród 28 strażaków biorących udział w gaszeniu pożaru 25 zginęło. Skutki katastrofy, w różnych formach, odczuwalne są do tej pory. Była to jedna z największych katastrof zawinionych przez człowieka.

W marcu 1975 r., w największej wówczas elektrowni jądrowej w USA Browns Ferry powstał pożar, który trwał 7 godzin, spowodował straty ok. 10 mln dolarów i zatrzymanie dwóch pracujących bloków tej elektrowni przez ponad rok. W czasie sprawdzania szczelności trudno dostępnego przepustu kablowego w obudowie bezpieczeństwa (wewnątrz której utrzymywane było stałe podciśnienie), płomień płonącej świecy zbliżonej do przepustu został porwany przez strumień powietrza i podpalił świeżo włożone uszczelnienie (stosowany sposób sprawdzania szczelności przepustów kablowych). Pożar okazał się trudny do ugaszenia i spowodował duże zniszczenia w gospodarce kablowej. Upamiętnił się głównie dzięki kontrastowi: dwa bloki elektrowni zbudowane i sterowane za pomocą najnowocześniejszej techniki zostały unieruchomione i uszkodzone wskutek użycia jednej świeczki i nieszczęśliwego zbiegu okoliczności.

Pożar turbozespołu nr 10 w Elektrowni Kozienice (3 lipca 1985 r.)

Około godz. 0:38 3 lipca 1985 r. wystąpiły gwałtowne drgania (dudnienie) turbozespołu nr 10 (500 MW), wyczuwalne wyraźnie w budynku maszynowni, kotłowni oraz nastawni, trwające kilka sekund. Następnie nastąpiła detonacja oraz pożar w obrębie generatora, a po chwili w obrębie łożysk turbiny. Po kilkunastu minutach spadł dźwigar dachowy oraz elementy pokrycia dachu.

Najbardziej prawdopodobną pierwotną przyczyną awarii było uszkodzenie części przepływowej turbiny, w wyniku którego wystąpiły gwałtowne drgania (uderzenia) i zakleszczenie wału turbozespołu. Na skutek tego nastąpiło rozszczelnienie układu wodorowego i olejowego turbozespołu, co było przyczyną eksplozji i pożaru. Pożarem objęty został także tunel kablowy, biegnący poniżej głównego poziomu technologicznego. Do czasu zawalenia się dźwigara występowało duże zadymienie.

Pożar transformatora w Elektrociepłowni Siekierki (26 października 1982 r.)

O godz. 13:41 nastąpiło samoczynne wyłączenie bloku nr 10, otworzyły się: wyłącznik po stronie 110 kV, wyłącznik 6 kV w rozdzielniach R-10A i R-10B, wyłącznik AGP oraz zamknęły się zawory szybkozamykające turbiny, zadziałały SZR-y w rozdzielni R-10A i R-10B, utrzymując potrzeby własne bloku pod napięciem. Zgodnie z oświadczeniem obsługi, po wyłączeniu wyłącznika 110 kV nad boksem transformatora T-10 (olejowy o mocy 150 M VA) pojawił się dym i ogień. Działania ratownicze polegały na gaszeniu płonącego transformatora, odcięciu dopływu wodoru z kolektora do stacji wodorowej, chłodzeniu ściany budynku, niedopuszczeniu do przedostania się oleju transformatorowego do rzeki Wisły i innych czynnościach zabezpieczających.

Najbardziej prawdopodobną przyczyną zakłócenia, które doprowadziło do pożaru, było zwarcie na fazie „R” po stronie 110 kV w strefie ochrony różnicowej transformatora. Możliwe, że zwarcie powstało przy uszkodzeniu przepustu, co mogło doprowadzić do wycieku i zapalenia się oleju. Stwierdzono całkowite zniszczenie izolacji przepustu fazy „R” i rozwijający się pożar po tej stronie transformatora. Zwarcie zostało wyłączone przez zabezpieczenie różnicowe.

Pożar turbogeneratora w Elektrociepłowni Siekierki (14 stycznia 1982 r.)

14 stycznia 1982 r. o godz. 6:35, w wyniku pęknięcia zmęczeniowego rurki impulsowej ∅ 16×2,5 pomiaru ciśnienia oleju w rurociągu stałociśnieniowym 6 ata (∅ 40), biegnącym od suwaka sumującego nr 1 do bloku suwaków regulatora obrotów, nastąpił wypływ oleju. Wypływający olej zapalił się w wyniku zetknięcia z rozgrzanymi elementami turbiny (szczególnie rurociągiem pary świeżej do smoczków). Pożar objął przedni blok turbiny, blok suwaków sumujących, zawór szybkozamykający oraz przestrzeń pomiędzy poziomem ±0.0 m a +8.0 m. Mimo odstawienia turbiny z ruchu nie ustał wyciek oleju, gdyż pompa olejowa napędzana była z wału turbiny, a suwak sumujący nr 1 zasilany był olejem roboczym bezpośrednio z tłoczenia pompy głównej. W związku z tym wypływ oleju trwał do momentu zatrzymania wału turbiny, tj. ok. 20 min. Wystąpiło duże zadymienie. W wyniku pożaru, oprócz uszkodzenia elementów turbiny i spaleniu kabli deformacji uległa konstrukcja podestu poz. +8.0 m).

Pożar dachu nad obrotowymi podgrzewaczami powietrza kotła nr 5 w Elektrociepłowni Siekierki (17 listopada 1998 r.)

Około godz. 13:30 obsługa zauważyła nasilające się zadymienie w rejonie kotłów wodnych. Stwierdzono ogień nad obrotowymi podgrzewaczami powietrza K5. Paliło się pokrycie dachu w rejonie przejścia kanału spalin. Wewnątrz widoczne były płomienie „spływające” po belce i konstrukcjach podtrzymujących strop.

Stropodach przy kanale spalin w części nad obrotowymi podgrzewaczami powietrza wykonany był z płyt korytkowych opartych na belkach stalowych. Płyty korytkowe pokryte były dwiema warstwami płyty spilśnionej miękkiej o grubości 18 mm każda oraz cienką płytą spilśnioną twardą o grubości 5 mm, stanowiącymi izolację termiczną, pokrytą od góry dwiema warstwami papy termozgrzewalnej. Płyty korytkowe smarowane były od góry lepikiem. Kanał spalin nad stropem zaizolowany był wełną mineralną osłoniętą od zewnątrz blachą ocynkowaną. Pod stropem występowały braki w izolacji termicznej kanału. Kocioł nr 5 został rozpalony 16 stycznia o godz. 23:30, a wygaszony 17 stycznia o godz. 13:10. Temperatura spalin w kanale wynosiła 400°C.

Przyczyną pożaru było najprawdopodobniej zapalenie się lepiku spływającego po podgrzanych przez ciepło z kanału spalin płytach korytkowych. Przez nieszczelność w stropie ogień wydostał się na zewnątrz, powodując, obok spalenia ok. 50 m2 pokrycia dachu, zapalenie izolacji termicznej wewnątrz ściany (suprema).

Pożar w Elektrowni Turów (24 grudnia 1998 r.)

W wigilijną noc 1998 r. w Elektrowni Turów doszło do prawie całkowitego zniszczenia bloku energetycznego o mocy 200 MW, uszkodzenia licznych urządzeń sąsiednich jednostek wytwórczych, wyłączenia większości generatorów i groźnego pożaru w maszynowni. Pamiętnej nocy w elektrowni prowadzono planowe wyłączenie z pracy bloku nr 5. Po obniżeniu mocy turbogeneratora przez zamknięcie dopływu pary do turbiny, obsługa bloku wysłała z elektrowni polecenie wyłączenia wyłącznika blokowego w stacji wysokiego napięcia. Niestety, wskutek uszkodzenia hydraulicznego układu sterowania tego wyłącznika otworzyły się jedynie styki biegunów dwóch faz, natomiastbiegun trzeciej fazy wyłącznika pozostał zamknięty. Mimo niecałkowitego otwarcia wyłącznika do układów automatyki bloku został wysłany błędny sygnał o pełnym, trzyfazowym wyłączeniu. W wyniku połączenia generatora z siecią tylko jedną fazą doszło do jego wypadnięcia z synchronizmu, po czym przeszedł on do pracy silnika asynchronicznego zasilanego niepełnofazowo. Ta ostatnia okoliczność spowodowała silne nagrzewanie stalowego wirnika niewzbudzonego generatora; była także przyczyną pulsacji momentu napędowego wywołującego naprężenia ścinające sprzęgieł między turbiną i wzbudnicą a generatorem. Jednocześnie wskutek termicznego uszkodzenia elementów konstrukcyjnych wirnika generatora doszło do jego mechanicznego zablokowania w stojanie, a w konsekwencji do wyrwania i wyrzucenia części sprzęgła i łożysk poza budynek. Elementy te uszkodziły szynoprzewody i transformator blokowy. W wyniku zniszczenia generatora nastąpił wypływ i zapalenie się wodoru i oleju – pożar ogarnął cały generator bloku nr 5. Wskutek działania zabezpieczeń elektrycznych, w rezultacie celowego zamknięcia zwieracza linii tego bloku zostały wyłączone (prawidłowo) trzy sąsiednie generatory. Do tej katastrofy doszło pomimo prawidłowego postępowania personelu eksploatacyjnego i zgodnego z projektem działania układów automatyki i zabezpieczeń. Katastrofa nastąpiła z powodu nieszczlności rurki z hydrolem w układzie napędu wyłącznika wysokiego napięcia. Bezpośrednią zaś przyczyną całkowitego zniszczenia maszynowni bloku było mechaniczne uszkodzenie generatora z powodu pracy niepełnofazowej z asymetrią prądową.

Pożar w Elektrowni Pątnów (4 czerwca 2002 r.)

4 czerwca 2002 r. tuż przed godziną 13:00 powstał pożar w tunelach kablowych pod nastawnią blokową. Pożar rozprzestrzenił się na sąsiednie pomieszczenie kablowe i pomieszczenia dwóch nastawni. Pożar powstał w czasie remontu bloku. Straty oszacowano na ok. 9 mln złotych. Spaleniu uległy pulpity i urządzenia sterownicze, sprzęt komputerowy, pomieszczenia kablowe pod nastawniami oraz pomieszczenia nastawni 3 i 4. Prawdopodobną przyczyną był łuk elektryczny w miejscu osłabienia izolacji na jednym z kabli w pomieszczeniu kablowym.

Pożar w Elektrociepłowni Kraków-Łęg (20 stycznia 2004 r.)

20 stycznia 2004 r. około godz. 11:25 w Elektrociepłowni Kraków-Łęg przy ul. Ciepłowniczej wskutek wycieku oleju z układu olejowego turbiny (w tym wyciek z uszczelnień olejowych) i wybuchu wodoru doszło do pożaru bloku energetycznego nr 2. Nastąpiło zawalenie dachu nad blokiem nr 2.

Zagrożenia pożarowe w obiektach energetyki

Omawiając zagrożenia pożarowe obiektów energetyki koncentrować się będziemy na obiektach elektrowni i elektrociepłowni. Elektrownie dzielą się na: cieplne (parowe klasyczne, jądrowe, gazowe, spalinowe), wodne, słoneczne, geotermiczne i wiatrowe. Najszerzej występującym typem elektrowni w Polsce są elektrownie cieplne opalane węglem kamiennym i brunatnym oraz elektrownie wodne. Coraz większy udział w produkcji energii elektrycznej mają elektrownie wiatrowe.

We wszystkich typach elektrowni duże zagrożenie stanowią instalacje kablowe, prowadzone trasami odkrytymi w postaci ław kablowych, zamkniętymi w postaci kanałów, tuneli i innych pomieszczeń kablowych. W ostatnich latach wytworzyła się tendencja do projektowania w elektrowniach tras kablowych odkrytych (np. w Elektrownii Bełchatów). Bardzo duże znaczenie przy pożarach tras kablowych, zwłaszcza zakrytych, ma szybkie ich ugaszenie, gdyż produkty rozkładu materiału izolacyjnego mają destrukcyjny wpływ na konstrukcje budowlane, szczególnie betonowe czy żelbetowe oraz urządzenia elektryczne.

Olej transformatorowy, turbinowy oraz opałowy stanowią też potencjalne źródło zagrożenia pożarowego. Występowanie instalacji olejowych turbogeneratorów w bezpośrednim sąsiedztwie instalacji parowych (temperatura pary przegrzanej wynosi ponad 500°C) stanowi, w przypadkach awaryjnych tych układów, niemal pewną przyczynę pożaru. Generatory większych mocy chłodzone są wodorem, gazem palnym i wybuchowym o szerokich granicach wybuchowości. Węgiel kamienny i brunatny w czasie ich składowania (szczególnie nieprawidłowego) mają tendencję do samonagrzewania i w konsekwencji do samozapalania się. Pyły węgla kamiennego i brunatnego w mieszaninie z powietrzem mogą spalać się wybuchowo. Potencjalne źródło zagrożenia to pył osiadły w obiektach nawęglania, czy wydobywający się z nieszczelnych pyłoprzewodów.

Biomasa, mająca coraz większy udział w gospodarce paliwowej energetyki, szczególnie wykorzystywana w procesie współspalania z paliwami klasycznymi, również powoduje wzrost zagrożenia pożarowego. Oleje opałowe podawane są do spalania podgrzane powyżej temperatury zapłonu. Instalacje elektryczne to także potencjalne źródła energii mogące wywołać pożar. Rozgrzane elementy urządzeń to np. kanały spalin, przewody parowe, pyłoprzewody itp. przechodzące przez przegrody budowlane, szczególnie zawierające materiały palne. Prace niebezpieczne pod względem pożarowym (spawanie, cięcie, prace dekarskie z podgrzewaniem lepiku, układanie papy termozgrzewalnej, itp.) to kolejna grupa przyczyn pożarów.

Działania ratownicze na terenie elektrowni

Zgodnie z Ustawą o ochronie przeciwpożarowej, działania ratownicze prowadzą jednostki ochrony przeciwpożarowej. Załoga elektrowni czy elektrociepłowni nie ma obowiązku brania udziału w działaniach ratowniczych. Właściciel lub zarządzający nie ma wyraźnego uprawnienia do nałożenia takiego obowiązku na pracowników. Według opinii Państwowej Inspekcji Pracy wypadek przy działaniach ratowniczych prowadzonych na terenie zakładu powinien być zrównany z wypadkiem przy pracy.

Ustawa z dnia 7 maja 2009 r. o zmianie ustawy – Kodeks pracy (DzU z 2009 r., nr 115, poz. 958), wprowadzająca m.in. dyrektywę Rady 89/391/EWG z dnia 12 czerwca 1989 r. w sprawie wprowadzenia środków w celu poprawy bezpieczeństwa i zdrowia pracowników w miejscu pracy (Dziennik Urzędowy UE, polskie wydanie specjalne, rozdz. 5, t. I, s. 349) nakazuje pracodawcy zapewnienie środków niezbędnych do udzielania pierwszej pomocy w nagłych wypadkach, gaszenia pożarów i ewakuacji pracowników, wyznaczenie pracowników do udzielania pierwszej pomocy, wykonywania działań w zakresie zwalczania pożarów i ewakuacji pracowników, zapewnienie łączności ze służbami zewnętrznymi wyspecjalizowanymi w szczególności w zakresie udzielania pierwszej pomocy w nagłych wypadkach, ratownictwa medycznego oraz ochrony przeciwpożarowej.

Powinno to zapełnić lukę, jaka powstała od 1991 r. po zmianie ustawy z 1975 r. o ochronie przeciwpożarowej w zakresie zwalczania pożarów, kiedy to nowa ustawa nie przewidywała udziału pracowników (oraz ogółu obywateli) w działaniu ratowniczym w przypadku powstania pożaru, ograniczając ten udział do alarmowania. Jednocześnie przy ograniczeniu szkolenia w zakresie ochrony przeciwpożarowej do zagadnień przewidzianych w szkoleniu bhp, nastąpiło znaczne ograniczenie poziomu przygotowania pracowników do działań ratowniczych w przypadku powstania pożaru czy zagrożenia.

Duże znaczenie przy działaniach ratowniczych ma znajomość terenu i zagrożeń, dlatego też oparcie działań na własnej służbie ratowniczej, wspomaganej przez pracowników, ma duży wpływ na szybkość i powodzenie akcji.

Zewnętrzne jednostki ratownicze powinny współpracować ze służbami dozoru zakładu, od momentu wjazdu na teren (pilotowanie), poprzez działania nadzorowane przez służby ruchowe (Dyżurny Inżynier Ruchu) oraz bezpośredni nadzór nad pracą poszczególnych ratowników na odcinkach bojowych. Każda nowa decyzja o działaniach powinna być konsultowana z pracownikami nadzoru zakładu.

Wnioski

Na liczbę pożarów w elektrowniach i elektrociepłowniach może mieć wpływ wiele czynników:

• jakość i nowoczesność rozwiązań budowlanych i instalacyjnych w zakresie zarówno urządzeń technologicznych, jak i systemów ochrony przeciwpożarowej,
• system ubezpieczeń, określający rodzaje zabezpieczeń na podstawie analizy liczby i jakości zdarzeń. Aktualnie w Polsce firmy ubezpieczeniowe nie proponują dla energetyki nowoczesnych systemów ubezpieczeń, które spełniłyby funkcję przewidywaną przez ustawodawcę dla przemysłu i innych obiektów niebędących obiektami użyteczności publicznej,
• stopień przygotowania zawodowego służb ruchowych oraz ich świadomości zagrożeń i zasad postępowania w przypadku awarii,
• jakość wykonywanych remontów i czynności serwisowych.

Jednocześnie wskazane jest, aby na bieżąco analizować przebieg powstałych pożarów, ich przyczyny oraz opracowywać wnioski zmierzające do poprawy stosowanych rozwiązań projektowych czy wymaganych zabezpieczeń.

Literatura

1. D. Laudyn, M. Pawlik, F. Strzelczyk, Elektrownie, WNT, Warszawa 1990.
2. Z. Celiński, A. Strupczewski, Podstawy energetyki jądrowej, WNT, Warszawa 1984.
3. A. Strupczewski, Czy energetyka jądrowa jest bezpieczna?, CIE, Warszawa 1987.
4. K. Pukacka, Urządzenia elektryczne. Profilaktyka pożarowa, IWZZ, Warszawa 1982.
5. P. Kurmanowski, Praca dyplomowa magisterska. Prognozowanie rozwoju oraz taktyczne zasady gaszenia pożarów w tunelach kablowych.
6. M. M. O’Mara, COMBUSTION OF PVC, Purre&Appl. Chem. Vol. 49 Pergamon Press, 1977. Printed in Great Britain.
7. P. Olszowiec, Awarie w energetyce wciąż nieuniknione, „Energia Gigawat”, 6 marca 2004 r.
8. S. Urbaniak, Gorąca energia, „Przegląd pożarniczy” nr 8/2002.
9. G. Jezierski, Energia jądrowa wczoraj i dziś, WNT, Warszawa 2005. 
10. Dane statystyczne dotyczące interwencji jednostek ochrony przeciwpożarowej w 2006 r., materiały Komendy Głównej Państwowej Straży Pożarnej.
11. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 29 grudnia 1999 r. w sprawie szczegółowych zasad organizacji krajowego systemu ratowniczo-gaśniczego (DzU nr 99 z dnia 31 grudnia 1999 r., poz. 1311). Załącznik nr 3. Instrukcja w sprawie zasad sporządzania i obiegu dokumentacji zdarzeń.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!