1 (11) Biogasanläggning Mosekrog Riskbedömning Biogasanläggning i Kalmar Kommun Mosekrog RISKBEDÖMNING HANTERING BRANDFARLIG VARA.

Transkript

1 1 (11) Biogasanläggning i Kalmar Kommun Mosekrog RISKBEDÖMNING HANTERING BRANDFARLIG VARA Kalmar

2 OBJEKT / UPPDRAG Biogasanläggning i Kalmar Kommun, Stävlö 10:1 samt Stävlö 9:1 hantering brandfarlig vara 2 (11) UPPDRAGSGIVARE More Biogas Småland AB UPPDRAGSANSVARIG Läckeby Water AB Kjell Axelsson Telefon: DATUM DOKUMENTSTATUS/VERSION utgåva 1

3 Biogasanläggning - Stävlö INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 INLEDNING SYFTE METOD AVGRÄNSNINGAR BESKRIVNING AV OBJEKT ANLÄGGNINGEN RISKIDENTIFIERING SKYDDSOBJEKT GÄLLANDE REGELVERK RISKBEDÖMNING SANNOLIKHETER INDATA - VÄDER OCH KLIMAT TYPISKA KONSEKVENSER SCENARIOBESKRIVNING/RISKBEDÖMNING RISKVÄRDERING SAMT ÅTGÄRDSFÖRSLAG REFERENSER LITTERATUR (11)

4 RISKBEDÖMNING HANTERING BRANDFARLIG VARA Biogasanläggning i Mosekrog, Kalmar Kommun 4 (11) Sammanfattning Bakgrund Denna riskbedömning är genomförd på uppdrag av More Biogas Småland AB i syfte att belysa riskerna för brand och explosion vid hantering av brandfarlig vara vid en planerad biogasanläggning i Mosekrog. en utgör en komplettering till miljökonsekvensbeskrivning. en skall tjäna som underlag vid tillståndsansökan för hantering av brandfarlig vara tillsammans med upprättade klassningsplaner och Teknisk beskrivning. Metod Denna riskbedömning syftar till att identifiera de mest sannolika riskkällorna, vilka konsekvenser dessa kan ge avseende brand- och explosion samt sannolikheten för dessa konsekvenser. Dessutom anges åtgärder som bör vidtas för att erhålla en acceptabel risknivå. Inga kvantitativa analyser avseende sannolikheter eller konsekvenserna vid den aktuella anläggningen har utförts, t.ex. via spridnings- eller strålningsberäkningar. Åtgärdsförslagen baseras istället på att helt eliminera de konsekvenser som kan uppstå vid ett tillbud. Och på så sätt förhindra påverkan på säkerheten inom anläggningen men också förhindra påverkan mot angränsande verksamhet. Åtgärdsförslag För att erhålla en acceptabel risknivå avseende påverkan inom anläggningen bör följande riskreducerande åtgärder vidtas: Vikportar till mottagningshall skall automatiskt stänga efter passage av fordon för att minska risken att brandfarlig gas läcker in i byggnaden Fastbränsleanläggning och upplag av fastbränsle, placeras minst 20 m från närmsta rötkammare och med pannan 5 m och flisförråd 10 m från befintlig byggnad. 1 Inledning 1.1 Syfte Denna riskutredning är genomförd i syfte att tjäna som underlag vid tillståndasökan för hantering av brandfarlig vara. Riskutredningen utförs med stöd av SÄIFS 2000:4 och BGA 2012 Riskutredningen är sammanställd på uppdrag av More Biogas i Småland AB. 1.2 Metod utförs med en kvalitativ metod där konsekvenser och sannolikheter bedöms översiktligt. Att genomföra en riskutredning innebär i sig flera olika delmoment. Inledningsvis bestäms de mål och avgränsningar som gäller för den aktuella riskutredningen. Även principer för hur risken skall värderas måste slås fast.

5 5 (11) Därefter tar riskinventeringen/riskidentifieringen vid, som syftar till att komma fram till vilka risker som är specifika för den studerade processen. I riskanalysen bedöms konsekvensen av olika olyckor och med vilken frekvens de kan förväntas inträffa, för att erhålla en uppfattning om risknivån. I riskvärderingen jämförs resultatet från riskanalysen med principer för hur risken skall värderas, för att komma fram till om risken är acceptabel eller ej. Slutsatser dras utifrån detta resultat om behovet av riskreducerande åtgärder. Oberoende av resultatet från riskutredningen står det klart att det alltid är motiverat att genomföra åtgärder som till en låg kostnad och utan andra avsevärda olägenheter minskar risken väsentligt. 1.3 Avgränsningar I denna riskutredning studeras konsekvenser och sannolikhet översiktligt av ett urval händelser som tagits fram i tidigare utförda riskanalyser för liknande anläggningar. Orsaken till denna förenkling är att de föreslagna åtgärderna med brandteknisk avskiljning bedöms enkelt genomförbara, och att konsekvenserna utan en sådan avskiljning därmed inte behöver utredas i detalj. 2 Beskrivning av objekt 2.1 Anläggningen Anläggningen lokaliseras vid industriområdet Mosekrog i Kalmar Kommun. Vid anläggningen sker produktion av biogas genom rötning av substrat (primärt gödsel och grönmassa) i en rötkammare i etapp 1 och 2 rötkammare i etapp 2. Även en rötrestkammare finns ansluten till systemet. Från denna sker dock endast marginell gasproduktion. Gasen ansamlas i en gasdom, överst i rötkamrarna och leds vidare via rör, till vilka hydrauliska över- och undertryckssäkringar är placerade. De tre kamrarna är sammankopplade via ett rörsystem från vilket överskottsgas kan facklas bort. De olika processdelarna redovisas på situationsplanen i Figur 1 Figur 1. Uppgradering av biogasen till fordonsgas sker i en angränsande processdel, uppgraderingsanläggningen/gasreningen, där halten metan höjs genom att koldioxid separeras ur gasen. En mer detaljerad verksamhets- och anläggningsbeskrivning finns dels i Teknisk beskrivning samt i MKB.

6 6 (11) Figur 1 1 situationsplan för anläggningen 2.2 Riskidentifiering I Miljökonsekvensbeskrivningen, MKB, finns en förenklad riskanalys där vissa risker vid gashanteringen belyses. I denna riskanalys har fokus varit på konsekvenser med påverkan på miljön men vissa av scenarierna kan även härledas till säkerhetsrisker (tredje person). Scenarierna från MKB:n har beaktats vidare i aktuell riskbedömning. Följande risker har identifierats: brand i mottagninghall/maskinbyggnad brand i fastbränslelager brand i panncentral brand i uppgraderingsanläggning (elrum och pumprum) gasläckage högt tryck jetflamma vid uppgradering 4 bar gasläckage högt tryck brännbart gasmoln vid uppgradering 4 bar gasläckage högt tryck - brännbart gasmoln vid kompressorstation 250 bar gasläckage högt tryck - brännbart gasmoln vid lastväxlarflak 250 bar gasläckage lågt tryck jetflamma vid rötkammare mbar gasläckage lågt tryck brännbart gasmoln vid rötkammare mbar Inom anläggningen sker lagring av uppgraderad biogas i 4 st lastväxlarflak Ledningar 250 bar mellan kompressorstation, lastväxlarflak och tankstation förläggs i mark.

7 7 (11) Tankstationen 250 bar placeras på Svenssons Motors tomt i anslutning till befintliga mackar. Inom anläggningen skall ingen lagring eller produktion av vätskeformig biogas (LBG) ske. Det förekommer inga övriga byggnader eller verksamheter på annan tomtmark inom 20 m från delar av anläggningen. Detta innebär att skyddsavstånd till annan verksamhet kan anses betryggande genom att de aktuella delarna av anläggningen (Gasuppgradering, Kompressorstation och gaslager) brandskyddsisoleras med EI 60. Avstånd mellan lastväxlarflak för gas och Mosekrogsvägen samt Örvadsvägen är >10 m. Öppningen till lastväxlarflaken förses med låsbara nätgrindar. Genom gasklockans placering 13 m över markplan, 5 m horisontellt från mottagningshallen (8 m hög) bedöms risken för brandspridning mellan dessa vara obefintlig. 2.3 Skyddsobjekt Skyddsobjekten utgörs dels av angränsande verksamheter, i aktuellt fall utgörs dessa av Svenssons Motorverkstad. Dels av anläggningens olika delar som rötkammare, uppgradering, maskinhall etc. Inom anläggningen skall säkerheten vara betryggande avseende hanteringen av brandfarlig vara. Detta avser primärt att rötkamrarna, vilka per definition enligt SÄIFS 2010:4 klassas som cisterner (förbundna via rörnät), rötrestlagrets gasklocka vilken klassas som gasklocka samt högtryckslager, kompressorstation och gasuppgraderingsmodul inte får utsättas för oacceptabel påverkan vid brand eller annan olycka. Anläggningen är vid normal drift obemannad. Personal som vistas inom anläggningen är där för tillfälliga underhållsarbeten. Dessutom kommer lastbilschaufförer vistas inom anläggningen vid leverans av substrat och hämtning av biogödsel. Riskerna för personal vid normal drift bedöms därmed beaktas genom tillämpning av gällande normer för aktuell typ av anläggning och beaktas inte i denna riskbedömning. 2.4 Gällande regelverk Vid hantering av brandfarlig gas skall Lagen (2010:1011) om brandfarliga och explosiva varor tillämpas, och i dess förlängning skall SÄIFS 2000:4 tillämpas. Föreskriften (SÄIFS 2000:4) anger dels definitioner på verksamhetstypiska delar, dels tekniska krav och dels minsta tillåtna avstånd mellan olika objekt. För bedömning av minsta tillåtna avstånd har denna riskutredning utförts i enlighet med 7 LBE (2010:1011) och med stöd av SÄIFS 2000:4. I SÄIFS 2000:4 anges exempel på minsta tillåtna avstånd till cistern, gasklocka eller annan känslig utrustning, som vanligtvis kan anses betryggande. För gasklocka är normalt minsta tillåtna avstånd till byggnad i allmänhet, inom anläggning, 15 m. För att fastställa aktuellt avstånd krävs en riskutredning som visar på att god säkerhet ändå uppnås, alternativt utförs byggnad med en brandteknisk avskiljning, klass EI 60. Med en sådan avskiljning kan skyddsavståndet utgå. För byggnader utanför anläggningen gäller avståndet 25 m. Samtliga gasledningar och berörd utrustning projekteras, och underhåll skall ske, enligt Energigasnormen.

8 8 (11) Sannolikheter I denna analys studeras sannolikheten för de olika händelserna kvalitativt. Det kan konstateras att olyckor med biogas eller fordonsgas är mycket ovanliga. Under 2008 skedde 2 st. rapporterade tillbud med biogas samt 7 st. med fordonsgas[2]. Av dessa innefattade 2 st. av de 7 tillbuden med fordonsgas personskador, troligen relaterat till tankning av fordon. Under 2010 skedde inga olyckor med biogas och 4 händelser med personskador vid hantering av fordonsgas, i samband med tankning. Allt enligt statistik från Energigas Sverige [6]. 3.2 Indata - väder och klimat Väderdata hämtas från MKB för anläggningen. Vindriktning De förhärskande vindriktningarna vid området är mellan sydlig och västlig. Dessa förhållanden råder under ca 50 % av tiden. Övriga vindriktningar är alltså mindre sannolika. Fördelningen antas jämn över året. Vindriktningen är avgörande för spridningsriktningen vid ett läckage av biogas. Det är alltså mest sannolikt att ett utsläpp leder till brännbara gaskoncentrationer i en nordlig till östlig riktning. 3.3 Typiska konsekvenser Brand Anläggningen har upplag av brännbart material, primärt i fastbränslelager. En brand i detta kan leda till hög värmestrålning mot anläggningens övriga delar. En brand kan även uppstå i andra byggnader inom anläggningen, t.ex. maskinbyggnad eller uppgraderingen. Gasläckage En olycka som leder till utsläpp av brandfarlig gas kan leda till olika konsekvenser. I denna riskutredning studeras de händelser som kan ge direkt skada inom anläggningen samt mot Svenssons Motorverkstad. Jetflamma: En jetflamma uppstår då trycksatt gas strömmar ut genom ett hål i en tank eller ett rör och direkt antänds. Därmed bildas en jetflamma. Flammans längd beror av storleken på hålet samt om läckaget består av vätska, gas eller en blandning av dessa samt trycket de lagras under. Riskzonen begränsas av flammans riktning, bredd och längd. Explosion: För att en explosion ska bli aktuell krävs att gasen stängs inne i ett slutet utrymme under goda blandningsförhållanden (inom brännbarhetsområdet 5-15%) eller att flamfronten bryts upp av hinder inom gasmolnet, t.ex. täta rörgator, rörledningar. Explosionen blir i de allra flesta fallen av typen deflagration (att jämföra med detonation som ger avsevärt större konsekvenser). En gasmolnsbrand, vilket är mer troligt, kan på långa avstånd från läckan ge skador på personer och egendom på grund av värmestrålning. Gasmolnsbrand: Om gasmolnet vid en läcka inte antänds omedelbart kommer luft att blandas med den brandfarliga gasen. Vid antändning kan en gasmolnsexplosion ske om gasmolnet består av en tillräckligt stor mängd gas/luft av en viss koncentration, för biogas (metan) ligger

9 9 (11) brännbarhetsområdet mellan 5-15% metan i luften. En gasmolnsexplosion kan beroende på vindstyrka och riktning inträffa en bit ifrån själva läckageplatsen. 3.4 Scenariobeskrivning/riskbedömning Följande scenarier beskrivs översiktligt nedan då inga konsekvensberäkningar utförs. Maskinbyggnad/mottagningshall Inom maskinbyggnaden och mottagningshallen förekommer ingen hantering av brandfarlig vara, utöver det fordonsbränsle som lastbilarnas bränsletank rymmer. En eventuell brand uppkommer sannolikt till följd av ett tekniskt fel, elfel eller varmgång i pumpmotor. Verksamheten bedöms kunna likställas med mekanisk industri. Anlagd brand är möjligt men inte sannolikt. För dessa byggnader uppskattas sannolikheter för brand till ca 1 gång per 30 år, enligt statistiska underlag och metod för mekanisk industri (Brandskyddshandboken 2005). Brandbelastningen bedöms vara låg inom maskinbyggnaden då denna rymmer pumpar/ pumpmotorer, värmeväxlare, ett elrum samt ett kontrollrum. Byggnadskonstruktion i sig kan ej bidra till branden då denna utförs helt av obrännbara material (betong, stålbärverk, plåtelement, mineralullsisolering ). Då befintliga byggnaderna placeras (5-10 m) från rötkamrarna kan en brand i maskinbyggnad eller mottagningshallen inte medföra en oacceptabel värmestrålning mot rötkamrar som är isolerade enligt EI 60. Fastbränslelager/Fastbränslepanna En brand i ett fastbränslelager kan leda till hög värmestrålning inom anläggningen samt även mot omgivningen. Som gränskriterium för acceptabel strålning anges normalt 15 kw/m2 mot brännbara byggnadsdelar/ anläggningar. För strålningspåverkan mot personer studeras normalt sannolikheten för andra gradens brännskador. Strålningsnivån är bland annat beroende av skyddsavståndet till upplagets utbredning. En brand med en 20 m bred flamfront, och ca 7 m höga flammor, medför ingen brandspridning eller oacceptabelt hög strålning mot annat skyddsobjekt (rötkammare eller uppgradering) ca meter eller längre bort från branden. Upplaget för fastbränsle på aktuell anläggning kommer inte vara mer utbrett än 20 m och utgörs troligen av en tippficka se fig.1. Fastbränslepannan bygg som en prefabricerad enhet med väggar och tak brandskyddsisolerad enligt EI 120. Rötkammare/rötrestlager Sammanlagt kommer rötkamrarnas domer (övre del) inrymma ca 500 m3 biogas som lagras strax över atmosfärstryck (max 200 mbar). Med hänsyn till det låga trycket kan inte en BLEVE förväntas. Detta då BLEVE kräver långvarig uppvärmning av behållare med gas lagrad under högt tryck. Gasläckage från rötkammare kan endast ske i dess övre del där gasen samlas upp och då via rörsystemet eller vid ett hål i rötkammarens gasdom/tak. I rötresten ansluts omrörare från sidan varvid ett läckage kan ske något lägre än från rötkammare, samt från den takmonterade dubbelmembramklockan. Ett gasläckage som antänds direkt kan bilda en jetflamma men denna är, med hänsyn till det låga trycket (mycket låg utströmningshastighet i gasläckaget) samt rågasens densitet (lika som

10 10 (11) omgivande luft 1,2 kg/m 3), sannolikt riktad uppåt eller marginellt åt sidan och påverkar inte andra delar av verksamheten. Ett gasmoln som inte antänds direkt skulle snabbt bli mycket utspätt då källstyrkan vid läckaget är låg (ingen tryckskillnad då lagring sker vi atmosfärstryck) samt då läckage sker högt ovan mark (rötkammare är ca 20 m hög samt rötrestlager 13 m). En brand kan sannolikt inte uppstå inne i rötkammaren då syrehalten är för låg och metanblandningen för hög (ca 65 % metan, 35 % koldioxid, att jämföra med övre brännbarhetsgränsen för metan på 15 %). Konsekvenserna vid ett läckage från rötkammare eller rötrestlager bedöms därmed inte kunna påverka omgivningen eller delar inom anläggningen i större utsträckning. Uppgraderingsanläggningen Utformningen på uppgraderingsanläggningen är en prefabricerad modulbyggnad brandskyddsisolerad med EI60, med jämförelse från en större anläggning med antagna dimensionerande rörbrott (rör med dimensionerna DN 50 till DN 100), tryck (max 4 bar övertryck) och läckage av gasformig biogas kan en jetflamma förväntas ge en påverkan på ca meters avstånd från brottet, och ett brännbart gasmoln bedöms kunna spridas ca meter i vindens riktning. Skador på rörledningar till uppgraderingsanläggningen kan uppkomma dels till följd av fysisk åverkan (sabotage, påkörning) eller genom utmattning (korrision, slitage på flänsförband). Däremot är rörledningarna förlagda under mark utanför uppgraderingen. Utöver detta kan läckage ske via ventiler vid övertryck i systemet eller vid fel på ventilerna. Ett läckage av gas från uppgraderingsanläggningen kan under vissa förutsättningar (vindriktning, storlek på läckage) driva mot maskinbyggnaden och mottagningshallen. Om gasen driver in i dessa byggnader och antänds kan en explosion ske med stora skador som följd. Då den förhärskande vindriktningen innebär att gasen driver bort från dessa byggnader minst 80 % av tiden bedöms risken för explosion vara måttlig. Inom gasuppgraderingens elrum och pumprum kan en brand inträffa till följd av ett tekniskt fel, elfel eller varmgång i pumpmotor. Rummen innehåller en begränsad brandbelastning och värmestrålningens påverkan mot omgivningen bedöms marginell. 4 Riskvärdering samt åtgärdsförslag De studerade händelserna ger primärt utfall inom ett avstånd av ca m från riskkällan, t.ex. en läckagepunkt eller upplag. För att erhålla en acceptabel risknivå avseende påverkan inom anläggningen samt mot Svenssons Motorverkstad skall följande riskreducerande åtgärder vidtas: Ytterväggar till gasuppgraderingsbyggnad, kompressorbyggnad och uppställningsplats för lastväxlarflak, utförs i brandteknisk klass EI 60. Vikportar till mottagningshall skall automatiskt stänga efter passage av fordon för att minska risken att brandfarlig gas läcker in i byggnaden. Vägg mellan elrum, gasrum och capurerum i gasuppgraderingsmodulen utförs i EI 60. Automatisk stopp av gasuppgradering och kompressorstationen vid detekterad gas, högnivå, i respektive moduler för att begränsa spridning av brännbart gasmoln vid större läckage.

11 11 (11) I övrigt skall krav på utformning enligt föreskrifterna i SÄIFS 2000:4 samt Lag (1998:868) om brandfarliga och explosiva varor, samt vid behov övriga gällande föreskrifter, beaktas. 5 Referenser 1. Miljökonsekvensbeskrivning för detaljplan (Vatten & samhällsteknik), Biogasanläggning i Mosekrog, More Biogas Småland AB, Ansökan om tillstånd enligt miljöbalken, Biogasanläggning i Kalmar kommun, More Biogas Småland AB 3. Biogasanläggning i Sävsjö kommun, situationsplan Biogasanläggning i Sävsjö, 4. Explosionsfarliga områden (med tillhörande bilagor - klassningsplaner), kommer att upprättas i samband med detaljprojekteringen 5. Teknisk beskrivning, Mosekrog biogasanläggning, kommer att upprättas i samband med detaljprojekteringen 6. Energigas Sverige (Svenska Gasföreningen), Statistik Riskutredning biogasproduktion, Nyetablering av biogasanläggning, Kartåsen, Lidköpings Kommun, upprättad av ÅF-Infrastruktur AB,