ЕНЕРГИЯ - Списание за оборудване, технологии и инженеринггодина IV, брой 1, февруари 2012

Безопасност при ветрогенераторни паркове

Безопасност при ветрогенераторни паркове

снимка: Siemens

Днес вятърните паркове използват вятърна енергия за генериране на чиста и възобновяема енергия и снабдяват редица жилища и предприятия. Заедно с това е важно да се обърне специално внимание на инсталацията на вятърни турбини и изграждането на ветрогенераторен парк, както и бъдещата му експлоатация, тъй като това са дейности с висока степен на риск. Предвид този факт, прилагането и спазването на правила и стандарти за безопасност имат първостепенно значение. Важна роля заемат съществуващите вече добри европейски практики и нормативната уредба. В настоящия материал на списание ЕНЕРГИЯ се акцентира именно на основните моменти в тази област.

Вятърната енергия е ключов фактор за бъдещия енергиен растеж на една държава, както и за плана за намаляване на въглеродните емисии. Това е основната предпоставка тя да се смята за една от най-перспективните възобновяеми източници на енергия. Вятърните централи използват стихията на вятъра за генериране на полезно за потребителите електричество. От друга страна, същите тези стихии създават множество опасности за хората, работещи там. Съществуващите рискове най условно могат да бъдат разделени на две основни групи. От една страна са рисковете, които възникват по време на изграждането на ветрогенераторен парк, а от друга - рисковете по време на експлоатацията му. Преди започването на всякакви дейности на кулата следва да бъде разработен план за безопасност, както и да бъдат очертани общите рискове. Една от опасностите, които трябва да бъдат предвидени при изграждането е височината на кулата. Производителите трябва да поставят обезопасена стълба на известно разстояние от стената на турбината с цел предпазване от падане и за почивка на монтажниците. Задължително е да се носят колани. Работните колани трябва да са удобни, леки и да имат няколко точки за закрепване по време на дългите работни дни. Екипите следва да използват хидратиращи системи, които да са прикрепени към коланите. Задължително е да са инсталирани мълниезащити на всяка вятърна турбина, а специалните системи за мониторинг и контрол да спират турбините, когато се достигнат критични температури на компонентите. Проблемите, свързани с изискванията за безопасност, могат да бъдат решени, като се осигури нужното разстояние между ветрогенераторите и хората. Най-често това безопасно разстояние се определя като се използва отношението между височината на турбината за намаляване на риска от нараняване или повреда, в случай на изхвърляне на лед. Предвид факта, че вятърните паркове се намират в отдалечени райони, в случай на нужда, на мястото на спасителните екипи трябва да има спасителна техника, която да може да се използва бързо и лесно. Работниците следва да получат предварителен инструктаж за безопасност, за да придобият практически опит.

При експлоатацията трябва да се вземат под внимание голяма част от съществуващите по време на изграждането рискове. Аналогични действия от персонала се извършват и по време на ремонтните дейности. Необходимо е специализирано оборудване за защита срещу падане при извършване на ремонтни дейности (вакуумна котва), в случай, че няма постоянна котва, за защита от падане на изпуснати предмети. Техниците по поддръжката задължително трябва да разполагат със защитни каски. Възприето е, производителите да поставят стълбите на известно разстояние от стената на турбината от мерки за сигурност за обслужващия персонал при възникване на извънредни ситуации, като падане или с цел да може да се използва като опора. Освен това, трябва да се вземе предвид и шума, генериран от работата на ветрогенераторите, върху здравето на хората. Има строги изисквания за вятърните турбини и шумовите емисии. Необходимо е повечето ротори да са разположени срещу вятъра. Кулите и кабините на вятърните турбини трябва да са аеродинамични, а самите турбини да са звукоизолирани с монтирани буфери за заглушаване на звука. Поддръжката и ремонтът на контролните механизми на перките се изразява в достъп до центъра на перките от външната страна на кабината. По време на обслужване е изключително важно, машината да може да бъде спряна напълно от спирачна система. В допълнение към механичната спирачка, роторът да може да бъде заключен, с цел предотвратяване на каквото и да е движение на механични части.

Безопасност според Европейската агенция за безопасност
В европейски мащаб проблемите с безопасността на ветрогенераторните паркове се разглеждат от Европейска агенция за безопасност и здраве при работа, като част от проекта Foresight of New and Emerging Risks to Occupational Safety and Health Associated with New Technologies in Green Jobs by 2020. В доклада на проекта се описва работата, извършена във фаза 1 на проекта Форсайт и нови и възникващи рискове за безопасността и здравето, свързани с новите технологии в зелени работни места до 2020г., възложено от Европейската обсерватория за безопасност (ERO). Целта на Фаза 1, е да се идентифицират ключовите контекстуални двигатели на промяната, които могат да доведат до нови и възникващи рискове, свързани с новите технологии в зелени работни места в рамките на десет години. Този доклад е междинен за проекта, който има три фази, описани по-долу. През последните петдесет години мерките, които се предприемат относно безопасността и здравето при работа (БЗР) не са се усъвършенствали, въпреки постоянното навлизане на нови технологии. Предвид бързото развитие на възобновяемата зелена енергия е важно да се съсредоточи вниманието към новите възникващи рискове. Общата цел на проекта е да представи набор от сценарии до 2020г., обхващащи голям диапазон от зелени работни места и влиянието, което те оказват върху здравето и безопасността на работниците, за да бъдат информирани вземащите решенията на ниво ЕС, правителствата на държавите-членки, синдикати и работодатели, така че същите да вземат решения за формирането на на по-безопасни и здравословни условия на зелените работни места.

Решението да се следва проект, който е базиран на сценарий е възникнало по време на семинар, на който ERO е била домакин през октомври 2008г. ERO е имала намерение да направи ранна прогноза, включваща проучвания Делфи в четири различни рискови области, които от своя страна са произвели ценни обобщения и приоритизиране на ключовите рискове, така както са оценени от експертите. Въпреки това, е било ясно, че разглеждането на вероятни рискове за здравето и безопасността за вбъдеще ще изисква използването на алтернативни технологии. С цел да се ограничи обхватът на управляеми пропорции, новите технологии в зелените работни места са били избрани като целева област. Две са причините за избор на този подход. Първо, новите технологии са област, където е най-вероятно да се сблъскаме с нови рискове и стратегията на Общността за здравословни и безопасни условия на труд 2007-2012г., поставя акцент върху „Рискове, свързани с нови технологии“, като област, където трябва да се засили очакването за риск. На второ място се явява тласъкът към зелена икономика Правилата за безопасност на вятърни турбини варират различно в различните страни. Например Дания е единствената страна, в която законът изисква всички нови роторни перки да се тестват статично, т.е. прилагане на тежести за огъване на острието, и динамично, т.е. изпитване способността на перката да издържа на многократно огъване. Защитата от машини, противопожарната и електрическата защита се определя от редица национални и международни стандарти.

Британски правила за безопасност
Британската ветроенергийна асоциация (BWEA) подкрепя въвеждането на правилата за безопасност при изграждането и експлоатацията на вятърни турбини (WTSR). Тези правила за безопасност ясно посочват дейностите и процедурите, които трябва да се следват, за да може лицата, които работят при монтиране на вятърни турбини да са защитени от опасностите, които съществуват от инсталираните електрически и механични съоръжения във вятърни генератори. Правилата и изискванията са разработени съвместно от собственици и производители на вятърни турбини. Това е бил успешен опит да се вземат мерки относно безопасността, който вече е напълно одобрен от BWEA. Нуждата от промяна е събрала представители на Е.ОN UK, Npower, ScottishPower, Vestas и Siemens. Изправени пред огромен растеж на капацитета на вятърни централи, тези компании са признали необходимостта от съвместим стандарт за всички в Обединеното кралство. Въвеждането на WTSR осигурява единен начин за управление на безопасността при работа, предоставяйки на собствениците и доставчиците на вятърни турбини последователен и сигурен начин за поддръжка. Това е един добър пример за това как важни членове от състава на BWEA са работили заедно за по-доброто развитие на индустрията и представлява първата стъпка в света в областта на безопасността при работа с вятърни генератори. Един вятърен парк се състои от две отделни системи: една система за високо напрежение (ВН) и вятърни турбини с ниско напрежение (НН). WTSR правилата ще бъдат прилагани за вятърни турбини и за тези с ниско напрежение. За да извършва работа по оборудването на вятърна турбина, правилата за безопасност изискват писмено одобрение от съответните органи за безопасност, за да се започне работа по съответния проект. AWP е процедура, която определя как работата на работния екипаж се влияе от апарати под 1000V AC и 1500V DC, което изисква да са вземат мерки за безопасност и ще се извърши по сигурен начин – този метод включва отчет, който се прави, за да се установи, че всички нужни предпазни мерки са предприети по време на работата. WTSR също така дават насоки за това къде AWP процедурата е необходима, и в кои случаи може да не се прилага. WTSR в момента са в сила и се прилагат в Обединеното кралство от всички компании, изброени по-горе. BWEA също така създаде група, която да следи за изпълнението на правилата за безопасност и да препоръчва как могат те да бъдат подобрени.

Стандарти за безопасност
Основните изисквания за безопасността на вятърните турбини са въведени от международния стандарт IEC 61400. Този стандарт осигурява подходящо ниво на защита срещу всякакви рискове по време на работа. Стандартът важи за всички подсистеми на вятърни турбини, като контрол и защита на механизми, вътрешни електрически системи и механични системи и се отнася и за големи вятърни турбини и за малки турбини. Британските и европейските стандарти са създадени специално за използване и приложение във вятърната индустрия. Съдържанието на повечето са свързани със здравето и безопасността на хората, които работят при изграждането и експлоатацията на вятърните турбини. Основните видове стандарти са:

BS EN 61400-1:2005 – Стандарт с изисквания към вятърни турбини

BS EN 61400-2:2006 – Стандарт с изисквания към малки вятърни

IEC 61400-3:2009 – Стандарт с изисквания към офшорните вятърни турбини

IEC 61400-13:2001 TS – Стандарт с изисквания към мониторинга на работа на вятърните турбини

IEC / TS 61400-14:2005 – Стандарт с изисквания към измерването на механичните натоварвания при турбините

От 23-ти август 2010г. има въведени и специални стандарти с изисквания към здравето и безопасността в сектора на вятърната енергетика. По-важните от тях са следните:

IEC 61400-21:2008 – Стандарт с изисквания към измерването и същевременно оценка за качеството на електрозахранването на свързани към мрежата вятърни турбини.

IEC 61400-23:2002 TS – Стандарт с изисквания за пълномащабно тестване на роторните перки на турбините

IEC / TR 61400-24:2002 – Стандарт с изисквания за мълниезащита

BS EN 61400-25-6:2008 – Стандарт с изисквания към информацията от мониторинга и контрола на вятърните електроцентрали

Обучение по безопасност
Говорейки за безопасността във вятърните паркове не може да не се обърне внимание на необходимостта от съответната подготовка и обучение на хората. Стандартите и правилата освен да бъдат написани, трябва да бъдат разбрани и възприети от хората и да станат част от тяхното ежедневие. Този факт се осъзнава от водещите производители и инсталатори на вятърни турбини, които обединяват усилията си в тази посока. Vestas обединяват усилията си с конкуренти и клиенти за да има стандарт за основно обучение за безопасност при работа с ветрогенератори. Това се е реализирало в рамките на Световната ветроенергийна организация (GWO), която Vestas стартира през ноември 2009г. заедно с конкуренти като Siemens и Suzlon и с няколко ключови клиенти, включително SSE Renewables, Vattenfall и RWE Innogy. В сътрудничество с основни клиенти на тази промишленост вече се работи по програмата за обучение за безопасност. Предимството за инвеститорите е очевидно, тъй като в момента те сами трябва да покриват разходите за курсовете за обучение по безопасност, ако притежават турбини от различни производители. В бъдеще ще бъде нужно само те да вземат участие в един курс, ако техните производители са членове на GWO. Същото важи и за подизпълнителите. Въпреки че безопасността е вече приоритет, Vestas се ориентира към ползите от новите стандарти за безопасност. Съдържанието на обучението е доста сходно с това, което Vestas вече прилага, но то ще бъде много по-подробно. С новия стандарт ще се поставят ясни очаквания към доставчиците. Програмата за обучение по безопасност вече е готова. Основната цел е да се реализира най-добрия основен курс за обучение по безопасност, който да включва вече познатите стандарти. Резултатите от проучванията, които се провеждат в момента са с цел да бъдат включени в учебния материал и в програмата за обучение по безопасност.

Асансьорите във вятърните турбини


Основните рискове, свързани с работа на височина при монтиране или експлоатация на вятърна турбина, произлизат от преки рискове от падане от височина и от падащи предмети. Въпреки това могат да възникнат редица последващи рискове, когато работата не се контролира достатъчно добре. Това включва електрически и механични опасности, както и рисковете при липсата на ефективно реагиране при извънредни ситуации, свързани с работата на височина. Невъзможността навреме да се вземат мерки за безопасност може да доведе до сериозно нараняване или дори смъртни случаи.

С цел да се избегнат опасностите, свързани с височината, навлиза използването на асансьори. Сравнително до скоро асансьорите не са били естествен начин за достъп до технологиите, използвани в индустрията. Въпреки това, влиянието на законодателството, касаещо безопасността и здравето, заедно с нарастващите очаквания в индустрията относно най-добрия начин за контролиране на работата на височина са причина отговорните лица да обмислят практическите въпроси, свързани с инсталирането на асансьори. През последните години индустрията има сериозно влияние за утвърждаване на разбирането, че с нарастващия размер на турбините и нарастващия брой на инсталираните турбини във Великобритания са се увеличили ползите за безопасността от инсталирането на асансьори.

Паралелно с превръщането на асансьорите в стандартно технологично средство за достъп, вече са налице и ползите от използването им. Oтговорните лица предприемат прагматичен подход за всеки един случай, вземайки предвид текущото разработване на продукта, за да осигурят най-безопасното и най-практичното средство за достъп. Асансьорите могат да решат много от въпросите за безопасността и здравето, но от друга страна тяхното инсталиране може да доведе до други рискове, свързани с електрическата и пожарната безопасност. Именно поради тази причина жизнено важно се оказва да се изясняват всички рискове, както преки, така и косвени, когато се планира безопасен достъп до турбините.