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La proteccin contra incendios en aerogeneradores
ON-SHORE / OFF-SHORE
J.M. Vidueira - Ingeniero industrial.
Director tcnico de Servicios Tcnicos
J. Rubio - Ingeniero Tcnico Obras Pblicas.
Ingeniero Junior de Servicios Tcnicos
Cepretec S.L.
Febrero 2015
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La proteccin contra incendios en aerogeneradores ON-SHORE /
OFF-SHORE J.M. Vidueira / J. Rubio
Objetivos
El artculo plantea una proteccin contra incendios eficaz y
viable en los aerogeneradores (on-shore y off-shore) tomando en
cuenta las peculiaridades del aparato y su emplazamiento.
El primer objetivo es la parada segura del aerogenerador ante un
conato de incendio de forma progresiva, de una forma fiable y
confiable solo cuando es realmente necesario.
El segundo objetivo a conseguir sera la proteccin eficaz del
aerogenerador ante un incendio fortuito, evitando disparos
indebidos del sistema de proteccin, fiabilidad del sistema de
extincin utilizado.
Finalmente, un tercer objetivo de la proteccin es que sea
viable, tanto en su instalacin inicial como a medio y largo plazo,
que no perjudique el mantenimiento o reparacin de otros
componentes, que el sistema sea robusto, que el propio sistema de
extincin tenga un mantenimiento mnimo, que el coste asociado a la
instalacin y mantenimiento del sistema sea asumible.
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Desarrollo del Planteamiento
El Articulo muestra informacin detallada de los siguientes
puntos:
Caractersticas del aerogenerador y principales riesgos
El aerogenerador es un elemento cuya funcin principal es
convertir la energa cintica del viento en energa elctrica y tiene
tres partes principales: torre, gndola y rotor.
Particularidades de los aerogeneradores off-shore
La instalacin de un parque elico marino implica realizar
adaptaciones de los aerogeneradores off-shore, por este motivo los
fabricantes optan por crear turbinas especficas para su instalacin
en el mar, adems, debern tomarse medidas de proteccin que implicarn
un mayor coste para el promotor.
Condicionantes de la proteccin de aerogeneradores
Los aerogeneradores presentan diferentes condicionantes para su
proteccin, que se han agrupado en dos tipos:
Constructivos: Accesibilidad limitada a la gndola, Altura de la
gndola, Espacio limitado en la gndola, Reparto de cargas,
Accesibilidad nula al rotor, Materiales y
estructura.Funcionamiento: Humedad y temperatura, Falta de
estanquidad, Suciedad, Vibraciones, Movimiento de la gndola
respecto a la base, Movimiento del rotor respecto a la gndola.
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OFF-SHORE J.M. Vidueira / J. Rubio
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Evaluacin de los sistemas de deteccin automtica: Se evalan la
instalacin de deteccin de humos (detectores pticos puntuales,
detectores lineales, detectores de aspiracin pticos), deteccin
trmica (detectores trmicos estticos, detectores trmicos,
termovelocimtricos, detectores trmicos continuos) y deteccin de
llama.
Evaluacin de los sistemas de extincin automtica: Se evalan los
sistemas de extincin por agua (rociadores, pulverizadores abiertos,
agua-espuma, agua nebulizada), extincin por gas, extincin por
agentes qumicos y extincin por aerosoles.
Identificacin de principales riesgos: cada del rayo, falla en
sistemas elctricos y mecnicos, foco trmico (rozamiento) con un
elemento inflamable (aceite), calentamiento del bobinado,
incremento de temperatura de aceite, gran friccin, posible rotura y
emisin de material incandescente, foco de incendio por fallos
humanos o falta de mantenimiento, insuficiente disipacin del calor,
sobrecalentamiento de circuitos, cortocircuitos, arco elctrico,
incendio o una explosin.
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OFF-SHORE J.M. Vidueira / J. Rubio
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Planteamiento de proteccin
Los planteamientos de proteccin se han diferenciado para
aerogeneradores on-shore y off-shore, desde la proteccin ms bsica
(grado 0) a la ms completa (grado 2).
On-shore
Grado 0 Deteccin por cable trmico convencional, que en alarma
provoque la parada del aerogenerador y la actuacin de un sistema de
extincin por aerosoles.Grado 1 Deteccin por aspiracin lser, con
puntos de aspiracin en el interior de los equipos cerrados de mayor
peligrosidad produciendo el paro del aerogenerador y en alarma,
descarga de agente extintor fluorado en el interior de los equipos
cerrados con mayor riesgo de incendio. Grado 2 Deteccin por
aspiracin lser capaz de discriminar partculas de polvo, con puntos
de aspiracin en ambiente y en el interior de los equipos cerrados
de mayor peligrosidad. Esta deteccin produce el paro del
aerogenerador. En caso de que el nivel de deteccin pase a alarma,
se produce la descarga de agua nebulizada en ambiente.
Off-shore
Grado 0 Deteccin puntual de humos en ambiente, que en prealarma
provoque la parada del equipo y en alarma la actuacin de un sistema
de extincin por aerosoles.Grado 1 Deteccin por aspiracin lser,
conectada a una central de extincin y en caso de alarma del
detector de aspiracin se emplear una extincin por agua nebulizada
en ambiente.Grado 2 Detector lser ser de doble visin, y
adicionalmente a la extincin por agua nebulizada en ambiente se
instalan protecciones por agente extintor fluorado en el interior
de los equipos cerrados (si la estanquidad de estos equipos no es
muy buena, utilizar preferiblemente CO2 o gas inerte en su lugar).
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ConclusionesLos aerogeneradores on-shore presentan dificultades
aadidas para su proteccin debidas a su falta de estanquidad. Son
equipos de menor coste y de mayor accesibilidad para mantenimiento
que los aerogeneradores offshore. Son menos crticos, por lo que la
proteccin propuesta pretende buscar el equilibrio entre fiabilidad
y coste.En los parques off-shore se requiere un grado de fiabilidad
y respuesta mayor, ya que se trata de equipos de un elevado coste
tanto directo como de mantenimiento. La paralizacin de los mismos
por causas indebidas supone grandes prdidas teniendo en cuenta la
potencia de estos aerogeneradores. En la proteccin de estos
elementos se han buscado las prestaciones por encima del coste.La
proteccin contra incendios de los aerogeneradores presenta tantas
peculiaridades que es difcil encontrar una solucin idnea que se
adapte perfectamente a los objetivos buscados.Las propuestas que
aqu se han realizado han de ir ligadas a un anlisis del modelo
especfico de aerogenerador y, sobre todo, a determinar cul es el
objetivo que se pretende alcanzar con la proteccin, ya que el
cumplimiento al cien por cien de los objetivos de fiabilidad del
sistema, precocidad y mantenimiento mnimo difcilmente puede
alcanzarse. Para adaptar y concretar estas propuestas es necesario
realizar ensayos de funcionamiento de estos sistemas en las
condiciones ms similares a las de operacin.
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OFF-SHORE J.M. Vidueira / J. Rubio
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Implementacin para el Campo de Crudo Pesado y Extrapesado
Referente a proteccin contraincendio instalados actualmente en
instalaciones costa afuera (Off-shore) en los campos de crudo
extrapesado en cumplimiento con las normas de refrencias se cuenta
con lo siguiente:
Areas abiertas: deteccin de fuego con activacin de alarmas
visibles, audibles y por confirmacin de dos alarmas la activacin de
vlvulas de diluvio para suministro de agua contra incendio a un
sistema de aspersin en el equipo a proteger.
Interior de Cuartos de control: deteccin de humo con activacin
de alarmas visibles, audibles y por confirmacin de dos alarmas, la
activacin de sistemas de supresin con agente limpio (FM-200) en rea
plena (ambiente).
Un rea de oportunidad sera la utilizacin adicional de deteccin
por aspiracin lser y adicional a la supresin en rea plena, usar la
extincin por agente extintor (gas inerte) en el interior de los
equipos cerrados de los cuartos de control.
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SUBDIRECCIN DE DESARROLLO DE CAMPOS
GERENCIA DEL PROYECTO DE DESARROLLO AYATSIL-TEKEL
COORDINACIN DE DISEO E INGENIERA DE PROYECTOS / DISEO DE
INSTALACIONES
TEMA: PROTECCION CONTRA INCENDIO EN AEROGENERADORES
ON-SHORE/OFF-SHORE
AUTOR: Angel David Norberto Prieto
CORREO: [email protected]
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