sistemas integrados de proteção em aerogeradores

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SISTEMAS INTEGRADOS DE SISTEMAS INTEGRADOS DE PROTEÇÃO CONTRA INCÊNDIO PROTEÇÃO CONTRA INCÊNDIO

EM AEROGERADORESEM AEROGERADORES

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A Etea Sicurezza possui forte participação internacional nas áreas de engenharia de segurança contra incêndio e explosão para plantas industriais em mais de 30 países . O Grupo possui escritórios na Itália, França Reino Unido, Chile, Equador, Índia, Argentina, Brasil Qatar e Arábia Saudita.

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Cobertura Global

ETEA SICUREZZA

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Escopo principal de atividadesEscopo principal de atividades

ETEA Sicurezza atua como contratante EPC (Engineering, Procurement and Construction) nas áreas de Proteção contra Incêndio e Explosão na implantação de Sistemas de Proteção com a utilização das tecnologias mais inovadoras existentes no mercado internacional fornecendo sistemas sob medida totalmente conformes com as necessidades do cliente.

A nossa tecnologia atende aos mais altos padrões de qualidade e é conforme com as Normas Nacionais e Internacionais (ABNT, EN, NFPA, UL, FM) além do exigido para sistemas totalmente integrados SIS atendendo o requerido por SIL 2 e SIL 3.

ETEA SICUREZZA

http://www.nfpa.org/index.asp


ÓLEO & GÁS

PLANTA QUÍMICAS

USINAS GERADORAS

PLATAFORMAS OFFSHORE

INDÚSTRIA ALIMENTÍCIA

COSMÉTICOS E FARMACEUTICA

PRODUÇÃO DE POLÍMEROS

MINERAÇÃO

MOINHOS

INFRAESTRUTURA

EDIFICAÇÕES (HOTEIS, HOSPITAIS, ETC)

Área de atuação

Modelo EPC Integrado

EXPERTISE

ENGENHARIA

SUPRIMENTO

COMISSIONAMENTOS

MANUTENÇÃO

Conceito de segurança EPC

Soma específica de know-how

EXPLOSIONPROTECTION

FIREPROTECTION

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ETEA SICUREZZA


1. Risco de Incêndio em Aerogeradores2. Normas técnicas e padrões

3. Sistemas de Alarme de Incêndio

4. Sistemas de Combate de Incêndio

5. Referências

INDICE


Incêndios em Aerogeradores


Risco de Incêndio em Aerogeradores

A maioria de incêndios em turbinas é iniciada por queda de raios devido a sua exposição e a altura da estrutura em torno de 90 m ou mais. Falhas mecânicas e elétricas também são causadoras de porcentagens significativas de incêndios que contam com uma carga incêndio adicional de até 800 litros de fluido e lubrificante na nacele que é construida com resina e fibra de vidro altamente inflamável , além do isolamento interno da nacele que é contaminado com o óleo lubrificante o que aumenta a carga incêndio.

O equipamento elétrico embarcado é outra área de alto risco. Capacitores, transformadores, geradores, painéis elétricos de controle e sistemas de transmissão bem como os Sistemas de Aquisição de Dados e Supervisão e Controle (SCADA). Outro risco elétrico são as conexões danificadas ou sobrecarga dos circuitos elétrico

Os sistemas de frenagem apresentam um risco incêndio particularmente elevado. Sobreaquecimento pode causar a geração de fragmentos quentes do disco de freio devido a sua ruptura, assim como a ruptura de tubulação hidráulica resultando no vazamento sob pressão de fluido hidráulico altamente inflamável que pode entrar em contato com os fragmentos aquecidos do disco de freio.

Bombas Hidráulicas e conexões também apresentam falhas tendo como consequencia a ignição do fluido e a erupção de chamas ao entar em contato com as superfície aquecidas.



Dimensão do problema

Um relatório do Grupo AREPA – uma organização de serviços técnico com operações em toda a Europa, especializada em avaliação e recuperação de equipamentos danificados estima que 184 aerogeradores foram danificados por incêndios desde 2002.

O custo dos danos em cada destes incidentes relatados varia de $750.000,00 a $2 milhões.

Contudo muitos na indútria da geração eólica acreditam que estes números estão muito abaixo da real dimensão do problema.

Um número significativo de incêndios de turbinas não são relatados possívelmente devido a uma combinação de o fato da sua localização remota e de os serviços de emergência não serem chamados para atender aos incidentes não sendo incluídos nas estatística ofiacis de incêndios.



O QUE ACONTECEU?• As 23:30 – Notificação sobre um incêndio em uma Turbina Eólica no

Distrito de West-Viru (Estônia), não possuía Sistema de Alarme de Incêndio;

• Queda de destroços em chamas em ambos os lados da estrada próxima incendiaram a vegetação existente obrigando a interrupção do tráfego por toda a noite;

• Acredita-se que o fogo começou no bastidor de controle do Sistema de Controle de Acesso na nacele devido a um curto circuito;

• O valor da turbina eólica era de 3 milhões de Euros;

• O início do projeto de proteção contra incêndio foi através de um contato com a proprietária das turbinas (parques eólicos) Four Energia AS; pela Antifire OÜ



1. Risco de Incêndio em Aerogeradores

2. Normas técnicas e padrões3. Sistemas de Alarme de Incêndio

4. Sistemas de Combate de Incêndio

5. Referências

INDICE


Normas Técnicas e Padrões

A NFPA recentemente acrescentou normas de proteção contra incêndio em aerogeradores e das construções anexas à NFPA 850 , titled “Recommended Practice for Fire Protection for Electric Generating Plants and High Voltage Direct Current Converter Stations, 2010 Edition.”

Este documento fornece as recomendações para a segurança das pessoas de contrução e operação, integridade física dos componentes da planta e a continuidade das operações.

A edição revisada 2015 inclui recomendações detalhadas relacionadas as instalações de aerogeradores.


Unique Fire Protection Challenge

What are the special challenges that an effective fire detection and suppression system for a wind turbine have to overcome? The core issue, of course, is remoteness.

The essential characteristics of an effective wind turbine fire detection and suppression system are that it should:•

•Deliver around the clock reliability and 24/7 unsupervised protection;

•Ensure an absence of false alarms;

•Contend with vibration, dust, debris, and airflow through the nacelle;

•Contend with extreme temperature variations;

•Stop a fire precisely where it breaks out, and before it takes hold;

•Require no external power.




2. Normas técnicas e padrões

3. Sistemas de Alarme de Incêndio4. Sistemas de Combate de Incêndio

5. Referências

INDICE


Lay out / Nacele

Unidade Integrada de Força:•Anel de rolamento•Caixa de engrenagem•Gerador

Rotor e Pás

Conversor de Frequencia

Grua de Manutenção

Controle Elétrico do Ângulo das Pás

Tanque de Óleo de Lubrificação: 750 l

Transformador

Ventilação e Sistema do Líquido de Refrigeração


Causas Principais dos Incêndios

• Queda de raios• Falha elétrica• Falha mecânica• Manutenção

A carga incêndio na nacele é muito grande devido ao material de construção ser fibra de vidro reforçada, polímeros, espuma de isolação, cabos, hidráulica e também a grande quantidade de óleo de lubrificação armazenado para a lubrificação dos componentes mecânicos.


Porque a Deteção de Incêndio?

• O custo de uma turbina eólica está entre 3 a 4 milhões de euros (2 – 3 MW);

• Como regra geral a receita média anual por MW fornecido para a Rede de energia eólica é em torno de US$1.200.000,00;

• A detecção muito rápida e eficiente de um incêndio combinada com um sistema de extinção reduz a perda financeira consideravelmente


Desafios para os Sistemas de Detecção e de Extinção• Altura da posição da nacele (normalmente mais de 90 m);• Locação remota dos parques eólicos;• Paradas emergenciais e sobreaquecimento dos discos de freio geram fumaça;• Altas temperatuiras ou grandes variações de temperaturas; • Limitação de espaço dentro da nacele;• Vibrações;• Peso do armazenamento do agente extintor;

O Sistema SecuriRas ASD 535 foi escolhido como a melhor solução para a “Parte da Detecção” . Um total de 18 turbinas eólicas foram equipadas com o Sistema de Detecção por Aspiração ASD.


A Solução para a Detecção

• 1 Central SecuriRas ASD 535 com 2 tubos (canais) de amostragem• 1 Zona (tubo) de detecção para os painéis elétricos com 11 tubos capilares de

amostragem e 1 Zona (tubo) para a nacele com 3 pontos de amostragem

ASD


Conceito dos níveis de alarme

Pré-alarme nível 1 (30%)

Parada da turbina (suave sem geração de fumaça internamente)Pré-alarme nível 2 (50%)

Parada da turbina (suave sem geração interna de fumaça) e de todos os ventiladores

Alarme nível 1 (100%)

Parada rápida (com geração interna de fumaça) + desligamento de 20kV• Sinalização é transmitida pelo sistema interno de gerenciamento de alarmes para a estação de monitoramento. Inspeção remota via as cameras de CFTV é a primeira medida de

pronta resposta.

• Em análise o próximo passo: Sistema de Extinção.


FOTOS


FOTOS

CENTRAL DE ASPIRAÇÃO ASDTubo de

Amostragem


FOTOS


FOTOS

Detalhe do tubo capilar de amostragem

Tubos capilares de amostragem


FOTOS

Ponto de amostragem dentro do painel

Tubo capilar de amostragem


FOTOS

Vista de trecho do tubo de amostragem (canal)

Detalhe de instalação do tubo de amostragem


FOTOS

Painel de Controle





4. Sistemas de Combate a Incêndio5. Referências

INDICE


Conceito de Combate a Incêndio


COMPONENTES DO GERADOR



CARACTERÍSTICAS PRINCIPAISNÃO PIROTÉCNICO - patenteado Compacto – sólido Sais de potássio (componente principal - K2CO3) Durabilidade certificada 15 anos Performance superior e estável Temperatura de Auto Ativação 300 ºC Não tóxico Sem reação química com o material de resfriamento Princípio de ativação; (a) Energia térmica, (b) Energia elétrica Transformação de sólido a fase de Aerosol gasoso



CLASSES DE FOGO



Normas Nacionais e Internacionais e Laboratórios com aprovações para “Tecnologia de Aerosol Condensado”

KIWA (NETHERLANDS, EU)BRL-K23001/02 October 20th 2003 edition

CE Mark

IMO - INTERNATIONAL MARITIME ORGANISATIONMSC/Circ.1270 4th June 2008 (revised MSC/Circ.1007 26 June 2001)

CEN - EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDISATIONCEN/TR 15276-1/2, 2009Before identified as: prEN 15276-1 and prEN 15276-2

U.S. EPA – UNITED STATES ENVIRONEMENTAL PROTECTION AGENCYSignificant New Alternatives Policy (SNAP) Program

NFPA - NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATIONNFPA 2010 - Standard for Fixed Aerosol Fire Extinguishing Systems

UL - UNDERWRITERS LABORATORIES INC.UL 2127 - Standard for Inert Gas Clean Agent Extinguishing System UnitsUL 2775 - Standard for Fixed Condensed Aerosol Extinguishing System Units

ISO – INTERNATIONAL STANDARDS ORGANISATIONISO 15779:2011 – Condensed Aerosol Fire Extinguishing Systems - physical properties and system design

BSI - LICENSEDKM 547633



VANTAGENS DO SISTEMA DE AEROSOL SOBRE OS SISTEMA DE GAS E WATER MIST

• Grande economia de espaço

• Grande facilidade de instalação: sem tubulação, válvulas ou cilindros pressurizados • Sem necessidade de testes de pressão, pesagem ou detecção de vazamentos

• Menor tempo de instalação, menor custo e facilidade de manutenção

• Cálculo de projeto: simples

• Custo x Benefício: os Sistemas de Aerosol são mais econômicos



AEROSOL: Não necessita de área para armazenamento

AGENTES GASOSOS REQUEREM ARMAZENAGEM

E SÃO PESADOS



QUANTIDADE REQUERIDA DE AGENTE FIREPRO versus AGENTES GASOSOS


AEROSAEROSOLOL


Conceito de Combate a IncêndioOUTRAS SOLUÇÕES





4. Referências

INDEX


ALGUMAS REFERÊNCIAS

HYUNDAY HEAVY INDUSTRIES – COREIA

FOUR ENERGIA AS - TURBINA EÓLICA NO DISTRITO DE WEST-VIRU (ESTÔNIA)


Fatos

• Aproximadamente 268.000 turbinas eólicas estão instaladas no mundo (dado de 2014);

• Objetivo da EC (Comissão de Energia) para 2020: 12 a 14% da demanda de energia da União Europeia ser coberta por energia eólica;

• Crescimento anual do mercado estimado em 22%;• Entre 1995 e 2012 1.328 acidentes foram registrados em turbinas eólicas sendo que

200 foram de incêndios;• Incêndio e a segunda maior causa de acidentes sendo a primeira, falha em pás do

rotor;• Ocorrem em média 1 incêndio por mês em turbinas eólicas (não oficialmente devem

ser 10 vezes mais);• Em 90 % de todos os casos de incêndio a perda é total; •


Mercado


MUITO OBRIGADO


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