Yrkeshögskolan i Hallsberg Biogasteknik 2013 BG 4 Grupp C.R.A.M.P.N Gasteknik & Säkerhet

Transkript

1 Yrkeshögskolan i Hallsberg Biogasteknik 2013 BG 4 Grupp C.R.A.M.P.N Gasteknik & Säkerhet

2 Förord Denna rapport är skriven av Mona Kwok, Christina Lyktberg, Niklas Ek, Pär Ländin och Regina Eriksson. Projektledare var Adam Gustafsson. Handledare var Anders Magnusson. Vi är en grupp studenter som fått i uppgift att framställa en rapport i vilken vi ska redovisa lågtrycksgassystemet för biogasanläggningar samt hur de vanligaste uppgraderingarna för fordonsgas fungerar. Vi ska även redogöra de krav som ställs inom en gasföreståndares ansvarsområde, hur man upprättar driftinstruktioner, underhållsplaner, klassningsdokument, utrymnings- och beredskapsplaner. Vi skall även göra riskanalys samt ha planer för olyckstillbud och incidenter. Förutsättningen för projektarbetet är att vi blivit anställda som gasföreståndare på en kommunal uppgraderingsanläggning som är på gång att färdigställas. Vid anställningen fick vi skriva under ett dokument där våra befogenheter och ansvar som gasföreståndare framgår. I rapporten kommer vi nu redovisa vad som ingår i det dokumentet. För hjälp i detta projekt vill Vi tacka Anders Magnusson Anna Berggren Tobias Persson Lars Synnerholm Fredrik Sthyr

3 Sammanfattning Under kommande rubriker tar vi upp hur en gasföreståndare utses, vilka krav som ställs på personen i fråga i form av kunskap och erfarenhet samt gasföreståndares ansvarsområde. Vi redogör även för de lagar, förordningar, föreskrifter, normer och anvisningar som gäller vid arbete med brandfarliga varor. Det blir även en genomgång av samtliga komponenter i lågtrycksgassystemet med utgångspunkt av ett processchema. Högtryckssystemet och uppgraderingsprocessen av gasen förklaras genom ett flödesschema och en beskrivning av komponenterna i en vattenskrubber. Senare delar behandlar klassningsplan för lågtrycksgassystemet med anläggningens riskzoner, underlag för klassning, förteckning över brandfarliga varor och dess egenskaper, förteckning över riskkällor samt riskutredning med riskanalys och riskvärdering genom metoderna grovanalys och HAZOP (Hazard operative study). Med hjälp av dessa analyser så ges ett underlag som beslut kan tas utifrån och åtgärder vidtas för att minimera riskerna.

4 Innehållsförteckning Vem kan utses till föreståndare?... 1 Gasföreståndaren ska inom sitt ansvarsområde:... 5 Driftinstruktioner på lågtrycksgassystemet Underhållsplan... 8 Processchema för lågtrycksgassystemet Beskrivning av komponenter i lågtrycksgassystemet Flödesschema för uppgraderingsanläggningen Beskrivning av gasreningsprocessen Klassningsplan för Lågtrycksgassystemet Anläggningens riskzoner Underlag för klassning Förteckning över brandfarliga varor och dess egenskaper Förteckning över riskkällor Klassningsritning Riskutredning med riskanalys och riskvärdering Riskanalys Grovanalys HAZOP Riskvärdering Diskussion Jämförelse mellan uppgraderingstekniker Jämförelse mellan LSO och LBE Gasföreståndarens arbetsuppgifter Källförteckning... 29

5 Vem kan utses till föreståndare? Förordningen har följande text; 37 En föreståndare ska vara lämplig för uppgiften samt ha goda egenskaper om och god erfarenhet om de varor som hanteras och den verksamhet som importen eller hanteringen ingår i. myndigheten för samhällsskydd och beredskap får föreskriva om särskilda krav på kompetens hos föreståndare. Föreståndaren ansvara för att importen eller hanteringen bedrivs enligt gällande föreskrifter och villkor. En tillståndshavare ska se till att föreståndare ges de befogenheter och möjligheter i övrigt som behövs för att de ska kunna fullgöra detta ansvar. Förordning (2008:1006) För att kunna utses som gasföreståndare krävs att man uppfyller dessa krav på kunskap och erfarenhet som denna anvisning kräver. För att tillståndshavaren ska kunna utse en lämplig person till föreståndare måste denna ta hänsyn till vissa punkter. Personen arbetar nära verksamheten. Innehar anvisningarnas kunskap och erfarenhet. Personen befinner sig i närheten av den anläggning i sitt dagliga arbete som den är föreståndare för. Med samma krav som gäller för en person som jobbar inom det egna företaget kan även en extern anställd utses som föreståndare. Dock måste även den personen befinna sig i närheten av anläggningen i sitt dagliga arbete. En anläggning kan ha flera föreståndare på ett tillstånd. Då ska dessa föreståndare ha olika ansvarsområden tydligt angivna, där alla delar på anläggningen täcks. Dock får inte deras ansvarsområden överlappa varandra. När tillståndshavaren har utsett en person som uppfyller dessa krav görs en anmälan för denna person till räddningsnämnden. Är det en anläggning som infattar ett naturgassystem som överstiger 4 bar görs anmälan till myndigheten för samhällsskydd och beredskap. 1 Den som utser en föreståndare är firmatecknaren för det företag som innehar tillståndet. I ett aktiebolag är det alltså verkställande direktör. Det är också verkställande direktören som ska meddela detta, alltså inga mellanhänder ska komma med detta besked. En gasföreståndare skall tilldelas de befogenheter av tillståndsinnehavaren som krävs för att kunna uppfylla sitt ansvar, det är även viktigt att övriga anställda inom företaget har vetskap om vilka befogenheter en gasföreståndare har. En ersättare bör också utses som kan ta över ansvar och befogenheter vid tillfällen som gasföreståndaren i kan vara på plats, som t ex semester eller vid eventuell sjukdom. Dock ska inte ersättaren ha ansvaret för långsiktig planering PP-Anna Berggren

6 En föreståndare har en rad lagar, föreskrifter och normer att följa: Lagar och förordningar SFS 1988:868 SFS 1988:1145 SFS 1977:263 SFS 2006:857 SFS 1997:857 Lagen om brandfarliga och explosiva varor Förordningen om brandfarliga och explosiva varor Arbetsmiljölagen Lagen om transport av farligt gods Ellagen Föreskrifter SÄIFS 1990:2 SÄIFS 1994:5 SÄFIS 1995:3 SÄIFS 1996:3 SÄIFS 1996:8 SÄIFS 1998:5 SÄIFS 1998:7 SÄIFS 2000:4 SÄIFS 2000:6 SRVFS 2004:7 SRVFS 2005:2 Sprängämnesinspektionens föreskrifter om hantering av brandfarliga gaser och vätskor i anslutning till vissa transportmedel Sprängämnesinspektionens föreskrifter om tillsyn och om olycksrapportering i anslutning till lagen om brandfarliga och explosiva varor Sprängämnesinspektionens föreskrifter om tillstånd till hantering av brandfarliga varor Sprängämnesinspektionens föreskrifter om förbundsanslag och varningsanslag samt märkning av rörledningar vid hantering av brandfarliga varor Sprängämnesinspektionens naturgasföreskrifter Sprängämnesinspektionens föreskrifter om tankstationer för metangasdrivna fordon Sprängämnesinspektionens föreskrifter om brandfarlig gas i lös behållare mm Sprängämnesinspektionens föreskrifter om cisterner, gasklockor, bergrum och rörledningar för brandfarlig gas Sprängämnesinspektionens föreskrifter i gasapparater Statens räddningsverks föreskrifter om explosionsfarlig miljö vid hantering av brandfarliga gaser och vätskor Statens räddningsverks föreskrifter om åtgärder för att förebygga och begränsa följderna av allvarliga kemikalieolyckor 2

7 AFS 1995:5 AFS 1997:7 AFS 1999:4 AFS 2001:1 AFS 2001:3 AFS 2001:4 AFS 2002:1 AFS 2005:19 AFS 2005:2 AFS 2005:3 ELSÄK-FS1995:6 KIFS 2005:5 Arbetsmiljöverkets föreskrifter: Utrusningar för explosionsfarlig miljö Arbetsmiljöverkets föreskrifter: Gaser Arbetsmiljöverkets föreskrifter: Tryckbärande anordningar Arbetsmiljöverkets föreskrifter: Systematisk arbetsmiljöarbete Arbetsmiljöverkets föreskrifter om användning av personlig skyddsutrustning Arbetsmiljöverkets föreskrifter: Gasflaskor Arbetsmiljöverkets föreskrifter av användning av trycksatta anordningar Arbetsmiljöverkets föreskrifter: Förebyggande av allvarliga kemikalieolyckor Arbetsmiljöverkets föreskrifter: Tillverkning av vissa behållare, rörledningar och anläggningar Arbetsmiljöverkets föreskrifter: Besiktning av trycksatta anordningar Elektriska utrustningar för explosionsfarlig miljö Kemikalieinspektionens föreskrifter med EG-harmoniserad bindande klassificering 3

8 Normer och anvisningar EGN NGSA SGA MGA BGA TSA Svenska Gasföreningens energigasnorm Naturgassystemanvisningar (SIS) Svenska Gasföreningens anvisningar för utförande av större gasolanläggningar Svenska Gasföreningens för utförande av mindre gasolanläggningar Svenska Gasföreningens biogasanvisningar Svenska Gasföreningens tankstationsanvisningar Svenska Gasföreningens anvisningar för ur drift- och idrifttagning av gasolcisterner Svenska Gasföreningens anvisningar för riskbedömning av gasolanläggning (fås från bulkgasolleverantörerna) GASA Svenska Gasföreningens gassäkerhetsanvisning gör energigaser SEK Handbok Klassning av explosionsfarliga områden

9 Gasföreståndaren ska inom sitt ansvarsområde: Omedelbart avbryta verksamheten om anläggningen inte kan drivas på ett säkert sätt. Säkerställa att anläggningen uppförs, driftsätts och kontrolleras enligt med gällande tillstånd, lagar och regler. Uppföra och vid behov revidera riskanalyser, klassnings- och beredskapsplaner samt Säkerställa att anvisningar för drift och underhåll är aktuella och följs. Årligen utföra anläggningskontroll, säkerhetsbesiktning och kontroll av ansluten utrustning. Upprätta rutiner för rapportering av olyckor och tillbud Vara tydlig i kommunikationen med samtlig driftpersonal. Ansvara för att arbetsorder samt tillräcklig kunskapsnivå finns för de externa entreprenörer och leverantörer som finns på anläggningen. Ansvara för eventuellt gasförråd på anläggningen. Medverka vid planering av ombyggnadsprocesser och strukturera ansvarsförhållanden vid tillfällig hantering och användning av gaser. Årligen och vid behov rapportera till ledningen och anställd personal om aktiviteter i form av avvikelserapporter, rapporter om ingripande i drift samt rapporter om åtgärdsbehov ur säkerhetssynpunkt. Ansvara för företagets kontakter med räddningstjänsten och berörda myndigheter. Upprätta och vid behov revidera instruktioner för externa besök på anläggningen. Erhålla den utbildning som krävs för att kunna utföra sitt arbete. Säkerställa att driftpersonal har den utbildning och kompetens som krävs för de arbeten som förekommer samt erhåller den fortutbildning som är nödvändig. 4 4 Biogasbolaget Karlskoga-Fredrik Sthyr

10 Driftinstruktioner på lågtrycksgassystemet. Checklista Daglig tillsyn Visuell kontroll av anläggningsdelar. Kontroll om gasläckage förekommer. Kontroll efter missljud av utrustning (motorer), lyssna, lukta och känn. Kontrollera att allmän ordning och reda råder. Avläsning av larmlogg i styrsystem och återställning av åtgärdade larm, samt vidarebefordra larm till driftingenjör eller drifttekniker om de anses allvarliga. Allmän översyn av processen i styrsystemet och anteckna avvikelser som skall följas upp i driftloggen. Vid sämre utveckling eller akutare problem, kontakta drifttekniker eller driftingenjör. Kontroll av manometer på luftkompressor Kontroll och ev. justering av temperatur i vattenlås-värmning (gäller vintertid) Kolla nivå i filter till analysator Veckotillsyn Kontroll och tömning av kondensfällor och vattenlås. Provtagning av gas. Månadskontroll Visuell kontroll av; Säkerhetsventiler och säkerhetskärl. Gaskompressorer och gasfläktar. Gasklocka och gaslager. 6

11 Kvartalskontroll Täthetskontroll av; gasfläktar, gaskompressorer, ventilspindlar, gängförband och flänsförband. Visuell kontroll av tryck- temperatur- och nivåmätningsutrustning. Kontroll av gasanalysutrustning. Gasanalys. Årskontroll Provtryckning av säkerhetsventiler och säkerhetskärl. Funktionskontroll av tryck- temperatur- och nivåmätningsutrustning. Visuell kontroll av utblåsningsledningar. Kontroll av kompressorer och gasfläktars uppriktning. Funktion av snabbstängare och läckflödesventiler. Facklan; se underhållsplan. Rengöra skrubbertornets fyllkroppar. 7

12 Underhållsplan Komponent Kontroll och underhåll 1 gång/ dag 1 gång/ vecka 1 gång/ mån 1 gång/ kvart 1 gång/ år Lågtryckgassystem Rötkammaren Över och undertrycksskydd (vattenlås) Stängventil Regelbunden kontrollrutin, kontrollera vätskenivån. Fylla på vattnet. X* X S Laga/byta ventil. Provtagningspunkt med inertgas Kontrollera under provtagningen, byt/laga ventil vid behov. Kondensfälla Automatisk kontrollrutin. X X Gasklocka Säkerhetsventil Över och undertrycksskydd (vattenlås) Kontrollera över och undertryck samt kalibrera. Byt ventil. X S Regelbunden kontrollrutin. Fylla på vattnet. X* X S Gasflödesmätare Filterbyte. B Gasflödesmätare Oljepåfyllning, spintest. X Tryckmätare Regelbunden kontroll, kalibrera. X Termometer Regelbunden kontroll, kalibrera. X Fackla Flamspärr Tändanordning Flamsensor Enligt instruktionsmanual. Rengör tändelektroder och ställ in vid behov. Tändkablar och kontaktdon kontrolleras. Vid behov byt tändelektroder. Rengöring. Vid behov byt flamsensor. X X 8

13 Flamvakt Avstängningstid för flamvakt kontrolleras. Byt flamvakt. Kondensfälla Automatisk kontrollrutin. X Partikelfilter Mät gastrycket före och efter filtret. Byt filter. X Tryckstegringsfläkt Uppgradering Byt/laga vid behov. Mätstation 1 Mätning av flöde, metan, syre och svavelväte. Gasanalysinstrument - IR Rengöring, kalibrering. X Gasdekektionsinstrument Funktionskontroll. Byt ut mätcellen med intervall 1-3 år. X B Gasflödesmätare Filterbyte. B Gasflödesmätare Oljepåfyllning, spintest. X Kompressorstation Oljenivån, drifttryckfilter, arbetstryck och kondensavledning. V T S Kylare Kondensfälla Automatisk kontrollrutin. X Skrubbertorn Tvätta fyllkropparna i kolonen. X Strippertorn Kylare (värmeväxlare) Pump (Vatten in) Kompressor (Luft in) Kontroll på keramikkulor. Avtal med serviceföretag. Enligt instruktionsmanual. Enligt instruktionsmanual. Centrifugalpump Enligt instruktionsmanual. Kolfilter (svavelväterening) Gastäthetskontroll. Byte av aktivt kol vid låg reduktion. Kondensfälla Automatisk kontrollrutin X 9

14 Gastork Tryck före och efter filter. Kondensavtappning. Kontroll av returgasflöde. Gastäthet. Mätstation 2 Mätning av flöde, metan, koldioxid, svavelväte och daggpunkt. Gasanalysinstrument - IR Rengöring, kalibrering. X Gasdekektionsinstrument Funktionskontroll. Byt ut mätcellen med intervall 1-3 år. X B Gasflödesmätare Filterbyte. B Gasflödesmätare Oljepåfyllning, spintest. X Daggpunktsmätare Kalibrering. Byte av gummipackning vid missfärgning. Högtryckgassystem Kontroller av täthet, oljenivå, kondensavledare. Kompressor - hydraulisk drivenhet V T S Kylare Odörisering Avtal med serviceföretag. Avtal med serviceföretag. Påfyllning av odöriseringsmedel. * = vintertid T = täthetskontroll V = visuellkontroll S = se driftinstruktioner B = byte 10

15 Processchema för lågtrycksgassystemet. 11

16 Beskrivning av komponenter i lågtrycksgassystemet Över- och undertrycksskydd (säkerhetsventil) Säkerhetsventiler sitter på rötkammare och gasklocka och innehåller ett vattenlås och möjlighet för evakuering av gas. Ventilerna skyddar mot övertryck pga. hög produktion av gas vilket kan resultera i expansion av kammaren och kostsamma skador, i värsta fall. Ventilerna skyddar även mot undertryck som kan inträffa när det förekommer låg volym av gas i kammaren samtidigt som rötrest töms i ett högt tempo. Detta kan i värsta fall leda till implosion. Provtagningspunkt och inertgasfyllning En provtagningspunkt är precis vad det låter, en punkt i anslutning till gasledningen där man har möjlighet att ta ut en liten mängd gas för provtagning men fyller även funktionen som punkt för inertgasfyllning. Inertgasfyllning innebär att man spolar gasledningen med en inert gas, till exempel argongas (Ar), kvävgas (N2) eller blandning av de båda i form av argonitgas. En gas som är inert reagerar inte kemiskt med sin omgivning, är inte brandfarlig och dess syfte är att späda ut syrehalten i ett utrymme för att undvika förbränning och explosion vid brandfarliga gasblandningar. Kondensfälla En kondensfälla är placerad i en lågpunkt i gassystemet och syftet är att med hjälp av gravitation kunna tömma gasledningen på vatten som gasen är mättad med pga nedkylning. Detta är mycket viktigt för att inte skada instrument och maskiner som kommer senare i flödet såsom kompressorer. Kondensfällor kan vara manuella eller automatiska. Vattnet som kommer från kondensfällan bör betraktas som miljöfarligt avfall. Stängventiler Längs med gasledningen, utplacerat på vissa ställen, sitter stängventiler vars syfte är att kunna stänga av vissa delar av gassystemet (sektionera) och spola ur systemet med inertgasfyllning när underhåll eller byte av delar ur systemet behöver utföras utan att riskera olyckor. Flamspärr En flamspärr sitter i samband med facklan för att kunna förhindra att eld tränger sig tillbaka in i systemet och skapar förödande olyckor. 12

17 Partikelfilter Ett enkelt partikelfilter är placerat i samband med tryckstegringsenheten för att kunna filtrera ut de allra värsta och största partiklarna som potentiellt kan skada efterföljande utrustning. Tryckstegringsenhet (fläkt) Den här komponentens uppgift är att öka gasens tryck med ett par bars övertryck för att möjliggöra stegen som kommer efter. Komponenten består oftast av en eller flera enkla fläktar. Tryckgivare Längs med gassystemet sitter tryckgivare på flera olika ställen för att man både på plats och online, i övervakningssystemet, skall kunna hålla koll på trycket och även de andra givarnas tryck i relation till varandra. Termometer En eller flera termometrar är placerade i gassystemet för att man skall kunna hålla ett öga på gasens temperatur. Denna parameter är inte lika viktig som tryck och flöde och därför kanske man inte hittar alls lika många termometrar som tryckgivare och flödesmätare i systemet. Flödesmätare En annan mätare som man påträffar i gassystemet är flödesmätaren som mäter hur mycket gas som produceras och passerar en viss punkt i systemet. Läses främst online i övervakningssystemet och kan vara fördelaktigt att placera efter varje stor komponent för att man skall kunna få en stor bild av hur gastrafiken ser ut. Manlucka Nära botten av rötkammaren sitter en större lucka som kallas för manlucka. Manluckan är till för att kunna öppnas när rötkammaren har blivit helt tömd på sitt substrat och man måste göra ett ingrepp och rensa rötkammaren på störande saker såsom grus som har samlats i botten. Bräddavlopp Precis som på ett badkar eller ett handfat sitter det ett bräddavlopp nära början av domen på rötkammaren som är reserverad för gasen. Bräddavloppet är till för att man ska kunna ta ut substrat när nivån och volymen av substrat blir så pass hög att det potentiellt kan innebära en risk för att substratet tränger sig upp i gassystemet om ingen åtgärd vidtas. 13

18 Flödesschema för uppgraderingsanläggningen. Beskrivning av gasreningsprocessen. Vattenskrubber är den vanligaste uppgraderingstekniken i Sverige. Den går i stora drag ut på att koldioxid löser sig lättare än metan i vatten. Koldioxiden vill man ha bort för att öka energiinnehållet i biogasen. Vid lägre temperatur på vattnet så ger det mer ren metan. 5 C gör en skillnad på ca 15 % mer metan. Gasen komprimeras och möts med vatten i skrubbertornet. Koldioxid och även svavelväte löser sig i vattnet. Även partiklar avskiljs från gasen. Processen innebär att trycksatt rågas leds in i botten av skrubbertornet som är fyllt med fyllkroppar för att maximera överföringsytan mellan gasen och vattnet. Samtidigt pumpas vatten in i motsatt riktning i toppen av skrubbertornet. Den utgående gasen innehåller nästan ingen koldioxid. Efter reningen innehåller gasen mycket vatten och måste därför torkas. Även lite metan kan ha löst sig i vattnet så den tar man hand om för att minska metanslipet så mycket som möjligt. Vattnet regenereras sedan i strippertornet för att kunna återanvändas. I strippertornet avlägsnas både koldioxid och en del av svavelvätet. 14

19 Det utgående vattnet innehåller koldioxid och en del löst metan. Vattnet går därför till en s.k flash-tank där trycket sänks för att löst metan kan avskiljas och återföras till rågasflödet. Vattenskrubbertekniken finns i två varianter. Antingen tillförs nytt vatten konstant och släpps ut i avlopp när det förbrukats, eller så renas vattnet efter flash-tanken och återanvänds i strippertornet. Nedan gör vi en kort beskrivning av gasreningsprocessen (vilket flödesschemat är baserat på). Inkommande gas kommer från lågtrycksystemet. Mätstation här finns instrument för mätning av flöde, metan CH 4, svavelväte H 2 S och syre O 2 Kompressorer på tillsammans 10 bars tryck, tryckhöjer gasen. Kylare - denna kyler ner gasen och kondens avgår ut i en kondensfälla. Skrubbertorn här möter gasen ett motflöde av vatten. Koldioxid i gasen löser sig. Gasen som samlats högst upp i tornet leds vidare till svavelvätereningen med ett kolfilter. Vattnet som har använts leds till flashtanken. Kolfilter tar bort koldioxiden ur gasen innan torken. Kondensvatten bildas och leds bort. Renad våt gas går till torken. Flashtank på 2-4 bars tryck. Här görs en separering av metanet som finns kvar och detta leds tillbaka som returgas till inkommande gasledning. Använt vatten går till behandling (dit kondensvattnet också förs) men vi betraktar detta som miljöfarligt avfall och skickar det till SAKAB AB för behandling eller förvaring. Strippertorn vatten med koldioxid pumpas till strippern där trycket släpps (till atmosfärtryck) och CO 2 avgår i gasform. Längst ner finns en kylare, färskt vatten leds in i tornet samt även luft förs in. RTO Regenerative Thermal Oxidiser, renar koldioxiden. Efter detta avgår CO 2 ut till luften. Pump på 10 bar. Recirkulation av vattnet från strippertornet till skrubbertornet, för att kunna ta upp koldioxiden ur rågasen (den nya gasen som kommer in). Gastork den nu koldioxidbefriad gasen passerar torken. Det finns 2 torkar. Regenererad gas går tillbaka till ledningen med rågasen för att gå igenom processen en gång till. Renad gas mäts igen av flöde, metan, svavelvätet, koldioxiden och daggpunkt och når nu högtrycksystemet. Den gas som inte är godkänd leds tillbaka till inkommande gasledning. Kompressorer och kylare kompressorerna tryckhöjer gasen lite i taget och där emellan kyler vi ner gasen tills vi har 200 bar för att fylla upp gasflaskorna. Dessa komponenter räknas till högtrycksystemet. Gasflaskor - renad gas till flaskor. Gasen är nu behandlad så den håller fordonsgaskvalité på 97 % metan. Mellanlager här förvarar vi den nu färdiga gasen. Odörisering vi tillsätter lite odöriseringsmedel för att få gasen att lukta lite igen innan vi fyller på flaken för transport till beställarna. 15

20 Specialrummet med en gasanalystavla med olika instrument. Denna tavla finns inte på alla anläggningar utan de kan ha andra system för att ta prover på gasen. IR-instrument denna mäter metan och koldioxid. Ju mer gas desto mindre är ljuset eftersom gasen absorberar en viss våglängd av IR-ljuset. Gasdetektionsinstrument den mäter resistansen (motståndet) i syret och svavelvätet med en elektrokemisk mätcell. Gasflödesmätare mäter volymen av flödet men även temperaturen och trycket. Daggpunktsmätare här tas ett prov på gasen för att se hur hög vattenhalten är i gasen. Provet kyls ner tills vattnet kondenserar. När detta sker så är det den temperatur som är daggpunkten. Har vi för hög daggpunkt så kondenserar vattnet när gasen tryckssätts. 16

21 Klassningsplan för Lågtrycksgassystemet Anläggningens riskzoner Klassningsplanen är en del av explosionsskyddsdokumentationen. Klassningsplanen ska innehålla några olika delar: Underlag för klassning, förteckning över brandfarliga varor och dess egenskaper, förteckning över riskkällor och en klassningsritning. Klassningsritningen är uppdelad i olika riskzoner för explosionsfarliga områden. Zon 0 Område där explosiv atmosfär förekommer ständigt, långvarigt eller ofta. Zon 1 Område där explosiv atmosfär förväntas förekomma ibland vid normal hantering. Zon 2 Område där explosiv atmosfär inte förväntas förekomma vid normal hantering men om den ändå gör det, endast har kort varaktighet. 5 Underlag för klassning För underlaget av klassningen se processchema på sidan 20 samt SEK handbok 426 utgåva 4 Klassning av explosionsfarliga områden. 5 Klassning av explosionsfarliga områden, SEK handbok 426 utgåva 4, Svensk elstandard 17

22 Förteckning över brandfarliga varor och dess egenskaper Den brandfarliga varan som produceras är biogas som innehåll mestadels metan. Rågasen innehåller dock dessa ämnen: Metan, (45-70%) Halten påverkas av rötningsmetoden och vilket substrat som används i rötningsprocessen. Gasen är luktfri och lättare än luft. Mycket brännbar vid inblandning av ca 7-20% luft. Koldioxid, (25-55%) Halten påverkas av substratet som används. Gasen är luktfri, tyngre än luft och inte brännbar. Vid höga halter i ett rum kan man känna andnöd. Svavelväte, ( ppm) Halten påverkas av substratet och om man tillämpar fällning i reningsprocessen. Gasen har stark lukt vid små mängder och är tyngre än luft. Vid stora mängder blir man paralyserad, och känner inte lukten av gasen. Det kan vara risk för kvävning i slutna rum där läckage av svavelväte förekommer. Denna gas är brännbar vid luftinblandning. Siloxaner, Halten påverkas av substratet som finns i avloppsvattnet. Förteckning över riskkällor Här är förteckningen av riskkällorna uppdelat i de olika zonerna med de största riskkällorna först. Zon 0 Zon 1 - Invändigt i rötkammaren vid normal drift - Invändigt i kondensfällan (sluten, gassatt) - Invändigt i gasklockan av membrantyp - Invändigt i rötslambuffertlagret (slutet) - 0,5 m kring avtappningens mynning (gasklocka) - 3,0 m kring säkerhetsventilens utblåsning - 0,5 m kring dukinfästning för gashållande membran (gasklocka) - 0,5 m kring omrörare vars axelgenomföring kan vara ovanför vätskeytan - 3,0 m kring avblåsningsledningens mynning (för gasfrisättning) - 1,5 m kring provtagningspunkt - 0,5 m kring gasfilter(partikelfilter) - 0,5 m kring utblåsningsrör från gasanalysinstrument - 0,5 m runt manlucka 18

23 - 0,5 m ovan väl tätade, öppningsbar lucka till bräddavloppet - 0,5 m kring bräddavloppsledningens mynning - 3,0 m kring säkerhetsventilens utblåsning Zon 2-1,5 m kring avtappningens mynning (kondensfälla) - 0,5 m kring hävertbrytare (kondensfälla) - 0,5 m kring spindelgenomföring på automatventil (fackla) - 0,5 m runt manlucka (rötkammare) - Mellan gashållande membran och skalskydd (gasklocka av membrantyp) - Utgående rörledning efter stängventil (rötkammaren) - Automatisk stängventil som styrs av syrgasmätare 6 Övrigt - Stängventiler är oklassade om det styrs med dubbla system som aktiverar stängventilen. Exempelvis kan syrehaltmätningen kompletteras med mätning av metangashalt. 7 6 Klassning av explosionsfarliga områden, SEK handbok 426 utgåva 4, Svensk elstandard

24 Klassningsritning 20

25 Riskutredning med riskanalys och riskvärdering. Riskanalys Riskanalys är ett systematisk tillvägagångsätt att kunna räkna fram olika sannolikheter genom den information som finns tillgänglig. Det kan vara tidigare studier, ritningar och avsyning av anläggning. Med hjälp av dessa analyser så finns det ett underlag som beslut kan tas och åtgärder vidtas för att minimera dessa risker. 8 Enligt Lagen om brandfarliga och explosiva varor, så skall det göras riskanalyser på alla anläggningar. Det skall också finnas: Tillstånd enligt Lagen om brandfarliga och explosiva varor Intyg och kontrollrapporter från besiktningar (AML) Explosionsskyddsdokumentation (LBE) Beredskapsplan (LSO) Dokumenterade rutiner för olycks- och incidentrapportering (LBE) Drift och underhållsinstruktioner (LBE) Det finns ett flertal olika metoder att använda vid analys. Några exempel är Grovanalys, PSA, HAZOP och What-If. När en analys skall göra så utgår man från dessa fem steg BG-SÄTE-gasföreståndare

26 Identifiera För att få fram vilka riskerna är så använder vi oss av dessa två metoder. Grovanalys som är en snabb och översiktlig metod. Gruppens erfarenheter tas tillvara och risker, konsekvenser och rekommenderade åtgärder kan identifieras. Hazop i denna metod så går man igenom en anläggningsdel i taget. Den använder sig av kodorden Hög och Låg på parametrar som tryck, flöde, nivå och temperatur. Bedöma Här ska vi försöka mäta sannolikheten och konsekvensen på de risker som vi har identifierat. Sannolikheten hur ofta sker händelsen. Vi kan gå på statistik, logiska modeller och expertbedömning. Konsekvens vad blir resultatet av händelsen. Vi kan gå på statistik, logiska modeller och expertbedömning. Inom bedömning så delas sannolikheterna och konsekvenserna in i olika klasser. Dessa klasser använder vi oss av i en matris där vi ser vilken nivå risken ligger på. Värdera Vi skall avgöra vilka risker som skall åtgärdas samt föreslå åtgärder. Vi fyller i en matris för att avgöra hur stor sannolikheten är för risken. Poängbedömer sannolikheten och konsekvensen, multiplicerar dessa två tal, då ser vi vilken ruta vi hamnar i och vilken färg denna har. Färgen avgör när och om åtgärden skall göra. Se riskvärderingen på sidan 26. Reducera Vi skall minska skadorna genom att ha olycksförebyggande och skadebegränsade åtgärder. Olycksförebyggande - till exempel tekniska som säkerhetsventiler, skumningsdämpare och kondensfäller vid lågpunkter i ett gassystem. Organisationen har också uppgift att se till att det dokumenteras med ansvarsområden, instruktioner mm. Skadebegränsade hur stort skyddsavstånd, beredskapsplan och systematiskt brandskyddsarbete. Utvärdera Har åtgärderna haft den verkan vi sökte? Gasföreståndarens ansvar att se till att ett rapporteringssystem finns och fungerar. Det finns ett alternativ till riskutredning det är att följa branschens standard. Då har du gjort två flugor i en smäll, dvs du behöver inte göra en riskutredning till. 22

27 Grovanalys Komponenter Möjliga orsaker Följder Kommentarer Rekommenderade åtgärder Lågtryck Rötkammare Läckage säkerhetsventil (vattenlås) Atmosfärutsläpp Kontrollrutiner Undertryck Implosion Påfyllning av inertgas Övertryck Expansion/explosion Tömning av rötrest, förbränna gas Rötrestlager Läckage Utsläpp Kontrollrutiner Kondensfälla Läckage Atmosfärutsläpp Underhållsrutiner Laga, byta packning, byta ventil Läckage Orent vatten Kontrollrutiner Laga, byta packning, byta ventil Gasklockan Läckage säkerhetsventil Atmosfärutsläpp Kontrollrutiner Byta ventil Undertryck Implosion Påfyllning av inertgas Övertryck Expansion/explosion Tömning av rötrest, förbränna gas Facklan Strömavbrott Kan ej förbränna överskottet Underhållsrutiner Ny fackla. Byt elektroder, skyltar Gaskompressorstation Läckage g fläns eller koppling Kontrollrutiner Uppgradering Mätstation/gasrum Läckage Rummet kan fyllas upp med gas EX-klassade verktyg Ingen mobiltelefon i området Vädra Kontrollrutiner Kompressor Läckage genom ventil och fläns Rummet kan fyllas upp med gas Gasproduktion avtar Byta, lagar fläns och ventil Underhållsrutiner Påfyllning av oljor Kylare Skrubbertorn Flashtank Strippertorn RTO Gastork Svavelfilter Mätstation Odörisering Högtryck Kompressor Mellanlager Flaklager 23

28 Komponenter Riskvärdering Riskvärdering Riskvärdering Riskvärdering Riskvärdering Utsläpp utomhus utan antändning Antändning utomhus Utsläpp inomhus utan antändning Antändning inomhus Antändning utan läckage Sannolikhet Konsekvens Sannolikhet Konsekvens Sannolikhet Konsekvens Sannolikhet Konsekvens Sannolikhet Konsekvens Hälsa Miljö H M H M H M H M Lågtryck Rötkammare Rötrestlager Kondensfälla Gasklockan Facklan Gaskompressorstation Uppgradering Mätstation/gasrum Kompressor Kylare Skrubbertorn Flashtank Strippertorn RTO Gastork Svavelfilter Mätstation Odörisering Högtryck Kompressor Mellanlager Flaklager 24

29 HAZOP Innan det har hänt Om det har hänt, vad göra Händelse/Riskmoment Konsekvens Förebyggande/Begränsande Avhjälpande Säkerhetsrisk Rötkammaren Högt tryck Expansion Övertrycksventiler Lågt tryck Implosion Inertgasfyllning, undertrycksventiler Högt flöde Lågt flöde Hög nivå Dålig gasproduktion Anpassa flödet, öka uppehållstiden Jäsning, surt substrat Anpassa flödet, minska uppehållstiden Skum kan ledas i ledningarna Minska inmatningen, skumfällor, vaktnivåsystem Låg nivå Undertryck Anpassa uppehållstiden, öka inmatningen Hög temp Processtörning, högre gastryck Värmeväxlare, temperaturgivare Låg temp Processtörning Värmeväxlare, temperaturgivare Bräddavloppet Gasklockan Högt tryck Expansion Fackla Över och undertrycksventiler Lågt tryck Implosion Kontrollera gasproduktion Styrsystem Hög temp Trycket ökar, mättad gas Temperaturgivare Låg temp Kondens Kondensfälla innan gasklockan Öka trycket i gasklockan Facklan Högt tryck Lågt tryck Högt flöde Lågt flöde Hög nivå Låg nivå Hög temp Låg temp 25

30 Riskvärdering Sannolikhet Riskvärdering = Sannolikheten X Konsekvens Osannolik 5 Sällan 4 Enstaka 3 Trolig 2 Frekvent Konsekvens Små Lindrig Medel Stor Katastrof Åtgärdas omedelbart 5-12 Åtgärdas på sikt 1-4 Beaktas 26

31 Diskussion Jämförelse mellan uppgraderingstekniker Vattenskrubber Detta är den vanligaste typen av uppgradering i biogasanläggningar i Sverige. Den är billig att investera i, i jämförelse med de andra teknikerna men har en metanslip på upp till 1 % vilket är gränsen för vad man får överskrida Svavelreningen är intern och sker i processen i den här tekniken men man kan inte separera syre och kväve, vilket leder till att man inte kan extrahera ren koldioxid. Energiförbrukningen är jämförbar med de andra teknikerna, förutom aminskrubberteknik. Borttagning av vatten sker externt genom gastorken. Aminskrubber Denna metod har lägst energiförbrukning per Nm3 än alla de andra metoderna. Den har också minst metanslip, så låg som 0,1 %, men kräver värme när man ska koka aminvätskan i processen. Med denna metod kan man extrahera ren koldioxid för assimilering, till skillnad från vattenskrubbertekniken där koldioxiden är förorenad. Man kan inte separera syre eller kväve med denna metod. Svavel- och vattenborttagning är extern och måste läggas till i processen. Membran Dyr och ny teknik. Membran måste bytas ut regelbundet och har en hög investeringskostnad. En fördel med membranteknik är att man kan effektivisera tekniken genom att designa den på ett antal sätt med extra membranrör i processledet. Ren koldioxid kan extraheras. Beroende på design och investering kan metanslipen skifta mellan 0,5-2%. Svavelreningen är extern. Syre kan separeras från metan, men inte kväve. Vatten kan separeras i processen. Slutsats & Jämförelse: Vi tror att vattenskrubberteknik är vanligast i Sverige, för att den är billig att investera i om man har en liten till medelstor anläggning och produktion av biogas. Känd och beprövad metod med enkelt underhåll och hög pålitlighet gör denna teknik till en favorit. 27

32 Jämförelse mellan LSO och LBE. Hur skiljer de olika lagarna sig? LSO handlar mer generellt om olyckor och tillbud i allmänhet kontra LBE som handlar om hanteringen av brandfarliga varor men skillnaden mellan de två ligger i att LSO handlar om vad man ska göra och hur man ska bete sig när olyckan väl varit framme medan LBE handlar om hur man aktivt ska förhindra & förebygga olyckor där brand och explosion är i centrum. Hur reglerar lagarna gasföreståndarens ansvar? När det gäller gasföreståndarens arbete är dennes arbete reglerat av båda lagarna. LSO reglerar till exempel hur en beredskapsplan skall utföras, det vill säga vad man ska göra när man har fått ett tillbud. LBE reglerar hur gasföreståndaren skall märka & skylta områden där explosiv atmosfär kan förekomma. Gasföreståndarens arbetsuppgifter. Vi tycker att det är positivt att gasföreståndaren har ensamt ansvar och rätt att stänga ner anläggningen om denne anser att det finns risk för olycka eller om instruktioner om arbete och säkerhet inte efterföljs. Vi tycker också att det är positivt att det är en direkt delegering mellan VD och gasföreståndare. Vi tycker att det är positivt att det finns en möjlighet att ha flera gasföreståndare på en anläggning samt att det är tydligt att deras ansvarsområden inte får överlappa varandra. Det är även bra att gasföreståndare har ersättare så ansvaret kan läggas över på en annan person om ordinarie gasföreståndare skulle vara på semester eller bli sjuk. Vi kan tycka att det verkar jobbigt med allt ansvar och pappersarbete som skall göras och att gasföreståndaren har så pass många bollar i luften vad gäller personal och övrigt arbete som skall göras. 28

33 Källförteckning Litteratur: BGA 12 Klassning av explosionsfarliga områden, SEK handbok 426 utgåva 4, Svensk elstandard Powerpoint: PP BG-SÄTE-gasföreståndare PP-Anna Berggren PP Säkerhetsteknik PP Risker Internetlänkar: Branschkontakter: Göteborg Energi Bo Lindberg. Biogasbolaget Karlskoga Fredrik Sthyr. 29