Bezpieczeństwo biogazowni: aspekty techniczne

Ostatnio w przestrzeni publicznej, poza aspektami stricte ekonomicznymi i funkcjonalnymi biogazowni, przewija się dość często temat bezpieczeństwa. Pada wątpliwość, czy aby na pewno jest to instalacja bezpieczna, skoro produkuje i magazynuje metan? Zapraszamy do zapoznania z analizą Pawła Kaufmanna – eksperta w tematyce biogazu i biometanu.

Jak w każdej instalacji, gdzie mamy substancje palne, liczy się przede wszystkim prewencja i zachowanie standardów bezpieczeństwa. Najczęstszym powodem np. pożarów na stacjach paliwowych jest nic innego jak błąd ludzki i często nonszalancja dotycząca procedur czy zabezpieczeń. Tak jest i w rozpatrywanych przypadkach.

Trafiłem na taki manifest „STOP budowie biogazowni”.

Cytuję: „Pożary w biogazowniach wcale nie są rzadkością. W zasadzie dochodzi do nich dość często[…]”.

Analizując wszystkie instalacje biogazu, zinwentaryzowane na liście KOWR-u w latach 2005 – 2024 (czyli na przestrzeni 19 lat) odnotowałem 8 przypadków pożaru. Daje nam to wypadek raz na ponad dwa lata. I w skali działających 180 instalacji awarii uległo zatem 4% instalacji.

Poddajmy je wszystkie bliższej analizie i to, co faktycznie stanowi zagrożenie nie tylko w instalacjach biogazu, ale ogólnie w każdej instalacji czy to domowej czy przemysłowej.

O poszczególnych przypadkach

Korzystając z listy autora „Manifestu”:

• Pożar biogazowni w Boleszynie w marcu 2017 r. – tytuł dość mylny, bo w rzeczywistości zapalił się budynek magazynowo-produkcyjny obok instalacji.

Przyczyną była najprawdopodobniej wadliwa instalacja elektryczna.

Zarówno w domu, jak i fabryce ważnym jest, aby instalacja elektryczna była wykonana prawidłowo. Najczęściej źle dokręcony przewód zerowy lub przewód fazowy sprawia, że instalacja się grzeje. Zwłaszcza przewody aluminiowe o dużych przekrojach stają się bardziej kowalne, a nawet płynne. Zapłon może nastąpić od samej temperatury przewodu lub zwarcia w przypadku obluzowania lub upłynnienia materiału.

• Pożar biogazowni w Koczale w lipcu 2017 r. – zapaliła się membrana. Według raportu straży: ogień mógł powstać od iskry, która wytworzyła się podczas prac serwisowych w strefie zagrożenia wybuchem.

Ważnym aspektem jest BHP i odpowiednio przeszkolona załoga. Nie powinno się stosować elektronarzędzi czy szlifierek w strefach EX (zagrożonych wybuchem).

Tak samo, jak nie korzysta się z zapalniczek, papierosów etc. podczas tankowania pojazdu na stacji benzynowej.

Żaden wykwalifikowany monter nie dopuściłby do takiej sytuacji. Mamy tutaj ewidentnie błąd ludzki.

• Kolejny pożar w Koczale w kwietniu 2019 r. – według raportu straży, przyczyną pożaru było zatarcie łożyska wewnątrz rozdrabniacza. Takie rzeczy się zdarzają, wszystkie rzeczy mechaniczne (zwłaszcza przy zaniedbaniu prac konserwacyjnych) ulegają zużyciu.

• Pożar biogazowni w Piaszczynie w czerwcu 2021 r. – tutaj nazwa również bardzo przewrotna, bo zapaliła się stacja transformatorowa. Tak jak w punkcie pierwszym. W przypadku stacji transformatorowej mógł zawinić zarówno czynnik ludzki przy montażu, jak i wada fabryczna (spotkałem się z wybuchem rozdzielnicy średniego napięcia w swojej karierze elektrycznej).

Generalnie kwestie dotyczące średnich i wysokich napięć są bardzo niebezpieczne dla życia i zdrowia, i nie każdy elektryk ma uprawnienia, żeby w ogóle wejść do stacji transformatorowej. Podaje się, że na każdy kV (kiloVolt) może wytworzyć śmiertelny łuk elektryczny na odcinku 1cm. Zatem szyny fazowe stacji transformatorowej mogą zabić w odległości 15 cm bez bezpośredniego fizycznego kontaktu.

Niemniej w Polsce mamy około 261 tys. stacji transformatorowych, taki wypadek/pożar mógł się wydarzyć zarówno w biogazowni, jak i w hipermarkecie.

Wystarczy wpisać w google hasło: pożar transformatora.

• Pożar biogazowni w Zasiadkach we wrześniu 2023 r. – tu zatrzymamy się chwilę dłużej, bo przyczyną było uderzenie pioruna. Biorąc pod uwagę, że jest to instalacja istotna, musimy odizolować ewentualne wyładowanie atmosferyczne od instalacji produkującej metan. Ciekawostką jest, że nie w każdym kraju wymagana jest instalacja odgromowa do ochrony biogazowni. Niemniej w Polsce obligują nas do tego takie normy prawne jak: PN-EN 62305-1:2011, PN-EN 62305-2:2012, PN-EN 62305-3:2011 czy PN-EN 62305-4:2011. Nie będziemy wchodzić w nie szczegółowo, ale na ich podstawie biogazownię należy sklasyfikować jako  I klasę LPS, czyli chroniące od utraty życia ludzkiego.

W takim przypadku wymagania dotyczące ochrony są bardzo restrykcyjne jak np. siatka zwodów poziomych jest co 5 metrów, a nie 20 metrów jak w przypadku IV klasy. Gęstość i wielkość masztów wyznacza się metodą tzw. toczącej kuli. W przypadku klasy pierwszej, jej promień to 20m zamiast 60m, jak w klasie IV. Nie wchodząc  w szczegóły, implikuje to bardzo gęsto usytuowane i wysokie maszty do ochrony instalacji.

Nie bez powodu te przepisy są tak wymagające, w Polsce był tylko jeden wypadek z udziałem wyładowania atmosferycznego, jednak na całym świecie było ich całkiem sporo. Uważam to za jedno z większych zagrożeń w tej materii.

W przypadku powyższym piorun uderzył w zbiornik pofermentacyjny. Sytuacja groźna, jednak to nie było bezpośrednie uderzenie w fermentor czy pofermentor. Niemniej kwestii ochrony odgromowej nie można bagatelizować.

• Pożar biogazowni w Tończy we wrześniu 2023 r. – przykład niezrozumiały, który mnie zdumiewa. Zapaliła się zewnętrzna membrana, czyli odizolowana poduszką powietrzną od membrany wewnętrznej (która ma styczność z metanem). Po ugaszeniu pożaru straż pożarna wydała oświadczenie/notatkę : Nie wykryto nieszczelności powodującej wyciek gazu ze zbiornika. Miejsce zdarzenia przekazano przedstawicielowi firmy.

Zatem powłoka zewnętrzna, odizolowana od gazu, bez stwierdzonego przecieku uległa zapaleniu.

Czy zabieg wygląda na celowy? Pozostawię to każdemu do własnej oceny.

• Pożar w Kobylej Łące w kwietniu 2024 r. – przyczyną pożaru była awaria turbiny znajdującej się w maszynowni.

Trzeba dbać o serwis, ale równie dobrze, mogła być to wada fabryczna. Mogło się to zdarzyć w każdym układzie z turbiną w tym w wiatraku, elektrowni wodnej, węglowej czy aucie.

• Pożar w Grochowie w sierpniu 2024 r. – zapaliła się znowu membrana jak w przypadku powyżej. Pozostawiam do własnej analizy.

Ostatniego zdarzenia w Dusznej Górce nie komentuję, bo sprawa jest zbyt świeża.

Niemniej po analizie tych 8 przypadków:

– 2 możemy odrzucić od razu, bo nie zapaliła się instalacja biogazu tylko zewnętrzne elektryczne,

– 1 to wypadek z udziałem pioruna,

– 1 błąd pracownika serwisowego,

– 2 to awaria mechaniczna na łożysku i turbinie,

– 2 wyglądają podejrzanie. W jednym przypadku zapala się membrana w środę po 18:00, w drugim w sobotę po 16:00 i w tym przypadku bez stwierdzonego przez straż pożarną przecieku.

I choć publicznie nie mamy dostępu do akt i pełnych informacji, to uważam, że takie slogany jak na załączonym zdjęciu są krzywdzące dla rynku i czuję się w obowiązku aby takie aspekty prostować i reperować tak nadszarpniętą reputację dla tego obiecującego i rokującego obszaru produkcji energii.