Incendios & Seguridad

1 - La Isla de Potencia

2 - La Evaluación de Riesgos

3 - Normativa de Aplicación

4 - Identificación de Peligros y Escenarios de Incendio

5 - Medicas de Protección Contra Incendios

6- Compartimentación y Sectorización

7 - Protecctión Estructural de Edifcios

8 - Protección Estructural para Instalaciones

9 - Equipos e Instalaciones a Proteger

10 - Sistemas de Drenaje

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Las Plantas Termsolares de Colectores Concéntricos Parabólicos (PT-CCP) se dividen en dos partes:

• Los Campos Solares.
• La Isla de Potencia.

En los Campos Solares se encuentran los colectores concéntricos parabólicos y es donde el aceite HTF recoge la energía solar en forma de calor.

En la Isla de Pontencia se encuentran los siguientes Edificios e Instalaciones. En función del diseño de la planta puede que el orden de ubicación de las instalaciones en los edificios cambien, no obstante, un posible diseño de una PT-CCP con alamcenaminento de sales podría ser este:

• Edificio de Control.
  • Sala de Control.
  • Salas eléctricas (cuadros eléctricos, sala de baterías, sala de DCS, galerías de cables).
• Zona de Trafos.
• Zona de interecambiador de calor Agua/Aceite HTF.
• Edificiio de Turbina.
  • Turbina de vapor.
  • Depósitos de aceite de lubricación.
  • Grupos de presión de aceite de lubricación y de control.
  • Salas eléctricas (salas de baterías, galería de cables).
• Torre de refrigeración.
• Caldera auxiliar.
• Zona de Efluentes.
• Edificio de Planta de tratamiento de agua.
• Sala de bombas de sistemas de PCI y depósito de reserva de agua.
• Zonas de muestreo, dosificación y compresores.
• Edifico HTF/Sales.
  • Salas eléctricas (cuadros eléctricos, sala de baterías, sala de DCS, galerías de cables).
  • Zonas de Trafos ( si existe dentro del edificio).
• Zona de almacenamiento de energía.
  • Depósitos de almacenamiento de Sales..
  • Zona de intercambiador de calor HTF/Sales.
  • Salas eléctricas.
• Zona Calderas de aceite HTF.
  • Calderas HTF.
  • Bombas de caldeo para la circulación del aceite HTF.
• Zona de Ullage.
  • Bombas de Rebose.
  • Bombas de Ullage.
• Zona de Expansión del Aceite HTF.
  • Depósitos de Expansión y Rebose.
• Bombas principales de Aceite HTF.
• Bombas de recirculación de Aceite HTF en los campos solares.

Para proteger una Planta de Producción de Energía se debe de realizar una Evaluación de Riesgos para conocer que “escenarios de incendios” se pueden producir y que Riesgos son los que lo producen, de esta manera se pueden adoptar diferentes medidas para reducir las consecuencias en caso de incendio.

Para realizar dicha evaluación es necesario disponer de cómo mínimo de la siguiente información:

• Información sobre el funcionamiento de la Planta de Energía a Estudio. Proceso, equipos críticos, centro de control, etc.
• Reglamentación nacional.
• Normativa internacional.
• Normativa de seguros como puede ser los data sheet de Factory Mutual. Dichas entidades disponen de información de siniestros y gracias a ello pueden ir actualizando su propia normativa que exige a las instalaciones de sus clientes.
• Información relacionada con incendios en plantas termosolares o/y de energía.

La normativa de aplicaicón se puede dividir en dos tipos:

1. Normativa para el diseño de la planta de energía. Dichas normativas proporcionarán exigencias y recomendacione con respecto a la Protección Pasiva la Protección Activa y las medidas de Evacuación.
2. Normativa específica para el diseño de los sistemas de protección activa y las medidas de protección pasiva y de evacuación.

Normativa Internacional que proporciona criterios de diseño para la planta de energía:

• NFPA-850. Recommended Practice for Fire Protection for Electric Generating Plants and High Voltage Direct Current Converter Stations.
  • Dicha normativa dispone de un capítulo específico
• Data Sheet Factory Mutual. 7-101. Fire protection for steam turbines an electric generators.
• Data Sheet Factory Mutual. 13-3. Steam turbines.
• Data Sheet Factory Mutual. 7-31. Cables and Bus bars.
• Data Sheet Factory Mutual. 7-83. Drainage. system for flammable liquids.

Normativa Nacional (España). Normativa que proporporciona criterios de diseño para la planta termosolar y que son de Obligatorio Cumplimiento si la planta industrial se encuentra en territorio Español:

• RSCIEI. Real Decreto 2267/2004. Reglamento de seguridad contra incendios en los establecimientos industriales.
• MIE-APQ1. Instrucción Técnica Complementaria de “Almacenamiento de líquidos inflamables y combustibles” del Reglamento de Almacenamiento de Productos Químicos.

Normativas de Diseño de Sistemas de PCI:

• Normas UNE, NFPA, Cepreven, etc.

La mayoría de los peligros asociados con las PT-CPP son los siguientes:

• Liberación de grandes cantidades de combustible HTF.
• Incendios cerrados que involucran grandes cantidades de HTF en el calentador.
• Incendios de aceite de lubricación y de control.
• Incendios en mecanismos de control y cableados.

En las PT-CPP es necesario definir el daño que podría ser causado por una liberación de aceite HTF para poder realizar un correcto diseño e implantar las diferentes medidas de SCI.

Tipos de incendio de aceite:

Debido a la existencia de diferentes tipos de aceite y procesos en donde trabajan deben de analizarse los tipos de incendios que pueden existir y las consecuencias de los mismos. Estos son los diferentes tipos de incendios de aceite existentes.

• Incendios de charco (pool fire).
• Incendios de dardo (fire spray).
• Incendios tridimensionales.

Incendios de origen eléctrico:

En las plantas de generación de energía hay que tener en cuenta también la posibilidad de incendios de origen eléctrico principalmente en las Galerías de cables o grandes bandejas de cableado, Salas de cuadros eléctricos, Trafos, Salas de DCS, etc.

Las medidas de protección contra incendios a aplicar son de tres tipos:

• Protección Pasiva. Se engloba en este tipo:
  • Las medidas para evitar la propagación del humo y el incendio.
  • Las medidas o sistemas para la protección de las estructuras de los edificios y de la soportación de tuberías y equipos críticos.
• Protección Activa.
  • Se engloba en este punto los sistemas de PCI para extinguir y/o contral el incendio.
  • Sistemas para la evacuación del humo y control del calor.
• Evacuación.
  • Dimensionamiento y señalización de las vías y recorridos de evacuación.

La compartimentación del edificio mediante recintos resistentes al fuego que permiten confinar el fuego y el humo en el recinto donde se inicia el incendio evitando su propagación a otras zonas del edificio.

La compartimentación es una medida esencial para evitar que se pierda en control de la PT-CCP en caso de incendio.

La Sala de Control

Esto es de especial atención cuando la Sala de Control se encuentra dentro de un Edificio (Edificio de Control) y en el se sitúan otras instalaciones como pueden ser la Turbina de Vapor, Salas Eléctricas, Galerías de Cables, etc.

Es recomendable que en el diseño de la PT-CCP se tenga esto en cuenta y que la Sala de Control se encuentre Compartimenda y Sectorizada mediante muros y puertas resistentes al fuego.

El sistema de ventilación debería ser independiente de el resto de locales para evitar que un incendio en una sala o recinto anexo obligue a abandonar al personal la Sala de Control.

Sectores de Incendio

Se recomienda crear Sectores de Incendio donde se encuentren las siguientes instalaciones o zonas. Esto es de especial importancia si dichas instalaciones se encuentran dentro de edificios como puede ser el Edificio de Control o el Edificio HTF:

Paso de cableados

Es habitual encontrarse en el Edificio de Control varios recintos de salas eléctricas y galerías de cables. Se debe de tener especial cuidado en la sectorización cuando se produce el paso de cableado y bandejas al atravesar diferentes Sectores de Incendio.

Incendios de aceite de lubricaicón y control

Cabe destacar la existencia de grandes cantidades de combutible (aceite de lubricación) en el edificio donse se encuentre la turbina y los grupos de presión de aceite de control y lubricación.

Las estructuras del edificio donde se encuentre la turbina pueden verse afectados por incendio de tipo:

La NFPA 850 en su edición 2010 y en el capítulo 11 “Generación con Energía Térmica Solar” indica la protección de la soportación de equipos críticos mediante:

• Protección pasiva con resistencias al fuego de 2 horas.
• Agua pulverizada.

En dicho capítulo también se indican los equipos que deben tener protegido sus soportes que son los siguientes:

• Intercambiadores de calor del generador de vapor.
• Intercambiadores de los calentadores HTF.
• Cualquier equipo que contenga hidrocarburo.
• Equipos críticos adyacentes como pueden ser tuberías de aceite HTF.

Tras analizar las recomendaciones de la NFPA-850 con respecto a los peligros de derrames de aceite (incendios de charco) y teniendo en cuenta las recomendaciones de dicha norma de la edición 2010, en las PT-CCP se deben de proteger mediante sistemas de agua pulverizada o de agua-espuma los siguientes Riesgos:

• Depósitos de Rebose y Expansión.
• Bombas principales HTF.
• Bombas de Zona de Ullage (Rebose y Ullage).
• Área de intercambiadores de generador de vapor (donde exista aceite HTF).
• Área de intercambiadores HTF/Sales.
• Bombas de Caldeo.
• Calderas de aceite HTF. Se puede estudiar la aplicaicón de sistemas de extinción por gas.
• Bomba de recirculación de aceite HTF.

Con respecto a los incendios de origen eléctrico se deben de instalar sistemas de deteccón y extinción de incendio en los siguientes Riesgos:

• Galerías de cables.
• Cuadros eléctricos (salas de DCS, salas de cuadros eléctricos). Se recomienda realizar un estudio para ver que cuadros son los más críticos para decidir instalar un sistma de extinción.

Calderas aceite HTF

Se debe de tener especial cuidado en el drenaje del aceite HTF y del agua de los sistemas de extinción por agua en caso de incendio.

Un sistema mal diseñado puede provocar daños a equipos adyacentes.

Cubetos. Tamaños, Pendiente y Número de cubetos.

Se debe tener especial cuidado en el diseño de los cubetos proporcionandoles las dimensiones adecuadas teniendo en cuenta la cantidad de aceite HTF estimada que puede existir y también teniendo en cuenta la cantidad de agua que puede descargar lo sistemas de extinción existentes en el cubeto.

También se debe de tener en cuenta la pendiente que se le proporcione al mismo. No es lo mismo agua que aceite el cual tiene una viscosidad diferente (especialmente cuando se enfria).

Cabe destacar que en las PT-CPP se puede realizar cubetos comunes a cada zona pero sería recomendable tener en cuenta realizar cubetos independientes en cada zona. Por ejemplo, intalar cubetos independientes para cada Caldera de Aceite HTF o para cada bomba principal de Aceite HTF.