När allt inte går som smort - haverier i kraftvärmebranschen

Produktion av värme och el är en av samhällets nyckelfunktioner. I de allra flesta fall fungerar produktionen också som planerat med bara några små störningar, men ibland sker något oförutsett. På Kraftvärme 2017 delade flera föreläsare med sig av sina erfarenheter av haverier – och vad man kan lära sig från dem.

En dyr dag på jobbet

Onsdagen den 5 oktober 2016 började som en vanlig arbetsdag på kommunägda Jönköping Energis imponerande anläggning i Torsvik vid motorvägen E4. Efter återstarten den 20 september av pannan KVVT1, byggd 2006 och med en effekt på 60 MW, rullade driften på som vanligt. Pannan körs med en blandning av verksamhetsavfall (60 %) och hushållsavfall (40 %), totalt upp till 160 000 ton per år.

Klockan 12.03 noterade operatören ett ökat matarvattenflöde och tre minuter senare trippade pannan till följd av låg domnivå och därefter stängdes matarvattenventilen. Sedan följde händelserna slag i slag. Man försökte stänga spjället mot bunkern och började tömma rosten, fick stopp i slaggutmataren klockan 16.40 och eldstadens temperatur gick upp mot 600 ^oC. Klockan 20.00 trängde rök bakvägen ut mot bunkern och eldstadskameran indikerade tilltagande förbränning. Räddningstjänsten tillkallades och började släcka branden via bränsleinmatning. Klockan 02.40 avslutades räddningsinsatsen.

”När vi väl kunde undersöka pannan konstaterade vi ett antal betydande skador”, berättar Magnus Olsson, anläggningsägare på Jönköpings Energi AB. ”Vi hittade snabbt det utlösande felet, en fläkt tub ett par rader in i den kallaste delen av economisern. När vi gick in i pannan hittade vi sprickor i rostern, krökta tuber och vattenläckage, förskjutna täckplåtar -  ja hela pannan hade faktiskt flyttat på sig.”

Reparationsarbetet blev omfattande, cirka 15 000 svetstimmar och 20 000 timmar underleverantörsarbete samt 1 800 extra timmar för egen personal. Stoppet varade i 81 dygn.

”Försäkringsbolag och tredjepartsorgan kallades snabbt in. Inga strukturförändringar upptäcktes i stålet som tur var. För att avlasta golvet innan lyft och byte av upphängningar av pannan krävdes en speciell stödstruktur. Glidskenor monterades för att undvika kollision mellan roster och parametertuber vid pannans expansion. En ny economiser lyftes in vid revisionen 2017.”

Skadeutredningen påbörjades inom kort för att utreda vad som hände och varför det hände. ”Vi drog en del lärdomar av det inträffade, att man genast skall börja med skadeutredningen genom att dokumentera och registrera data, att rutinerna för uppdatering av funktionsbeskrivningar behövde ses över, att ett ökat risktänkande krävs vid användning av rökdykarutrustning, att kontrollrummet för KVVT2 kunde användas för drift av icke berörda system etc.”

Tekniskt sett föreslogs och infördes flera åtgärder, nödventilering av pannan via bypass till rökgasreningen, nödinmatning av dom via bypass till ECO:n, vatteninmatning i slagg- och bränsleschakt och förvärmning av matarvatten > 60 ^oC.

”Det sistnämnda innebär en låg investeringskostnad, cirka 700 000 kronor, och förhindrar kondensation på tuber samtidigt som oljeförbrukningen minskar vid uppstart.”

Vad blev då priset för denna annorlunda eftermiddag? Stilleståndskostnaderna landade på drygt 51 miljoner kronor, reparationerna på drygt 20 miljoner och den nya economisern gick lös på 10 miljoner, alltså totalt 90 miljoner kronor.

Förhindra brand i bunker

Energisektorn är en paradoxal bransch. Man lever på att ha ett bränsle som brinner bra, men man vill absolut inte att det börjar brinna på fel plats. Claes Nelson från Termisk Systemteknik har en stor erfarenhet av hur man detekterar och släcker brand i en bränslebunker.

”Varje år förstörs eller skadas 6500–7500 ton bränslematerial i Sverige. Kostnaden uppgår till 150–350 miljoner kronor, men typskadan ligger under en miljon. Rök, flammor eller brandlukt leder till upptäckt i 70 % av de cirka 200 bränderna. Avfall är ett energirikt bränsle, som numera är allt torrare och alltså antänds lättare. Bunkrarna är ofta obemannade och en brand som startar på djupet kan vara svår att detektera. Varför får vi då en eld i en bunker?”

I hälften av fallen tippas eldhärden in, engångsgrillar, kemikalier, batterier. Andra orsaker är bakbränder från pannan, gnistor från kortslutningar och slarv vid heta arbeten.

”Branden har tre faser, tiden fram till att den upptäcks, ofta i samband med att man gräver i bränslet och härden får syre, tiden från upptäckt till släckning samt tiden för släckning. Automatiserade system med värmedetektorer, aspirerande rökgasdetektorer, flamdetektorer och värmekameror ersätter det mänskliga ögat och näsan. Automatsystemet styr också släckningsutrustningen så att två brandvattenkanoner kan skanna över brandhärden från två olika håll. För högre släckeffekt kan vattnet blandas med vätmedel, som gör att det penetrerar bränslet mycket bättre i bunkern.”

Men, bäst är att förhindra att en brand överhuvudtaget uppstår. Claes tipsar om bland annat följande saker: ”Börja med en konsekvensanalys – vad skall skyddas och var. Sedan drar man lärdom av tidigare incidenter, ökar kontrollen av inkommande material, förhindrar bakbränder genom tekniska modifikationer av tratt, schakt och lucka, tömmer bunkern regelbundet till botten och ser till att inte avfallskvarn eller elledningar kan förorsaka gnistor. Ett integrerat detektions- och släcksystem ger den högsta säkerheten.”

Skador som lär andra

När Kiwa Inspectas besiktningsmän rör sig ute i anläggningarna träffar de på brister och skador, som har ett allmänt intresse för att förebygga risker på andra verk. Daniel Ohlsson, besiktningsingenjör, säger att man skall försöka identifiera områden som är utsatta för spänningar, jämföra ritningar och spänningsberäkningar med verkligheten och särskilt titta efter skador på isolering och spår av läckage.

”Kortsiktigt tänkande och okunskap, tidsbrist, som förhindrar en noggrann skadeutredning, utbyte av komponenter som inte är kompatibla och bristande underhåll leder till upprepade skador. Genom visuell kontroll eller modern teknik som digital röntgen, penetrantprovning eller magnetpulverprovning kan man upptäcka många defekter innan de blir verkliga skador. Och modern drönarteknik med olika kameratyper gör det möjligt att nå också svårtillgängliga platser.”

Försäkringsskyddet viktigt

När man driver en samhällsviktig anläggning, som kostat en miljard eller två att bygga och hundratals miljoner per år att hålla i gång, är det viktigt att ha ett bra försäkringsskydd. I dag samarbetar försäkringsbolagens experter med inspektionsbolag och anläggningsägare för att förbättra säkerhet och tillgänglighet.

Vad är då ett bra försäkringsskydd? Andreas Albihn, försäkringsmäklare på Conexio, säger att det beror helt på vad man borde och kan vara rädd för.

”Riskhanteringen består av tre delar, Risk Engineering, som bygger på fakta och analyserar hot och risker, Risk Management, som handlar om vad man skall göra för att skydda centrala funktioner, samt försäkringen. Den sistnämnda består för det första av produktutveckling av försäkringen – den utgår från risken och funktionen – för det andra placeringen av försäkringen – där skall man utnyttja hela försäkringsmarknaden inom ramarna för LOU/LUF och för det tredje en optimal förvaltning av försäkringsskyddet. Målen är att utarbeta en strukturerad riskkontroll, där risken styr valet av försäkringslösning, samt att uppnå största möjliga tydlighet och transparens och därmed utsättas för färre oplanerade stopp till följd av skador. I slutänden blir verksamheten tryggare och lönsammare.”

Försäkringsbolaget som kunskapspartner

FM Global är ett USA-baserat, ömsesidigt försäkringsbolag som är inriktat enbart på sakskador. I Europa har man cirka 130 kunder inom kraftgenerering. Med statistik från mer än 2 000 anläggningar har FM Global en god överblick av vilka typer av skador som förekommer.

”Maskinskador på turbiner och pannor står för en tredjedel medan elskador på generatorer och transformatorer utgör två tredjedelar. Av skadorna är 17 % bränder, som förorsakar stora kostnader och betydande driftstopp”, förklarar Daniel Martin-Vivaldi.

Vad kan man då göra för att minska riskerna? ”Börja med att identifiera maskiner i riskzonen, höga tryck, höga varvtal, kraftiga vibrationer, höga temperaturer, hög ålder och hög belastningsgrad. Också dålig maskinmiljö med bristande ventilation eller okunniga operatörer ökar risken markant. Däremot är en välutbildad operatör en mycket viktig faktor för att förebygga skador.”

FM Global har cirka 50 000 enskilda maskiner i sin databas. Man bedömer dessa enligt sju generella riskfaktorer och gör sedan en individuell bedömning av varje maskin. Bolagets ingenjörer kommer sedan med förbättringsförslag.

”Det finns ett samband mellan underkända betyg och kommande skador. Tre underkända funktioner är ett kritiskt gränsvärde – skadorna är tio gånger vanligare och fem gånger dyrare än för väl underhållna och granskade maskiner. Bränslesystem och oljesystem är typiska brandrisker. På FM Globals huvudkontor finns en forskningsavdelning som undersöker brandförlopp i full skala, testar släckningssystem och identifierar skademekanismer. Vi eftersträvar en öppen dialog med kunden och upprättar tillsammans en konsekvensanalys. Vad är acceptabelt, vad kan vi inte tolerera? Hur kan vi skydda oss? Våra erfarenheter visar att antalet skador sjunker linjärt med antalet år som kund hos oss och det gäller också skadornas storlek och kostnad.”

Text: Tage Erikson
Bilder: Kiwa Inspecta