Bescherming van transformatoren op offshore substation platformen (OSP)
OHVS en HVDC

De meeste oliegekoelde hoogspanningstransformatoren hebben een blussysteem. Ontwerpers gebruiken NFPA-15 als richtlijn om een ​​systeem te ontwerpen dat de transformator zal afkoelen en uiteindelijk het vuur zal doven.

Een typisch ontwerp vereist dat rondom de transformator een raster van open type stort- of sproeimondstukken wordt geïnstalleerd. Een dergelijk systeem zal minimaal 44 sproeiers gebruiken en is ontworpen om gedurende één (1) uur minimaal 1.900 L/min water te sproeien. Dat is veel water!

NFPA-850 voor Power Plant Design gaat nog verder en vraagt ​​om een ​​watersproeiduur van twee (2) uur! Maar er wordt gespecificeerd dat de vraag naar opvangtanks groot genoeg moet zijn om de lekkage en het bluswater van de brandblussystemen op te vangen. Zodoende is de maat van de opvang tanks te groot, het gewicht is te zwaar en de kosten zijn te hoog.

Offshore Substation Platforms (OSP) OHVS en HVDC zijn meestal onbemand en zouden bij voorkeur geen (zee)water gebaseerde brandbluspompen moeten hebben vanwege de kosten om dit systeem te onderhouden. Elke 2 weken moeten deze pompen proefdraaien. In de levensduur van een OSS en OHVS is het aannemelijk dat de pomp twee tot drie keer vervangen of gereviseerd moet worden.

Ook het mengen van schuim met zout water is een zeer kostbare aangelegenheid vanwege de corrosieve eigenschappen van zeewater. Een oplossing voor deze problemen is het Integrated Compressed Air Foam-systeem (ICAF) van SIRON.

Houd er ook rekening mee dat ons ICAF-systeem niet werkt met een premix. Onderhoud gaat daardoor een stuk sneller en bespaart veel kosten. Premix systemen moeten om de zoveel jaar vervangen worden, tegen extreem hoge kosten omdat de premix tank gereinigd moet worden en de “oude” premix verwerkt moet worden.

Het water en schuim in het ICAF-systeem van SIRON is niet voorgemengd, zodat de kwaliteit 20-25 jaar in goede staat blijft. Deze combinatie zorgt voor minder onderhoud gedurende de gehele levensduur, waardoor SIRON een vaste prijs kan bieden voor levenslang (20 jaar) onderhoud.

Met dit FM-goedgekeurde AFFF-schuimsysteem kan de ontwerper veel van deze potentiële problemen voorkomen en tegelijkertijd superieure brandbeveiliging bieden (AFFF staat voor Aqueous Film Forming Foam en is een brandbestrijdingsschuim dat veel in de industrie wordt gebruikt om branden in koolwaterstof zoals transformatorolie te blussen).

NFPA-11 stelt dat waar vaste sproeisystemen worden gebruikt om driedimensionale apparatuur zoals stroomtransformatoren te beschermen, de minimale dichtheid moet worden toegepast over het geprojecteerde gebied van de rechthoekige prisma-omhulling voor de apparatuur en zijn toebehoren. Bovendien moet de ontlaadduur van het systeem worden ontworpen voor een periode van minimaal 5 minuten.

Met behulp van onze FM-goedgekeurde ICAF-ontwerphandleiding zal de ontwerper (of wij kunnen het voor u doen) een raster van lokale sproeikoppen lokaliseren om de oppervlakken van de transformator te bedekken, op basis van het gepubliceerde vierkante dekkingsgebied versus montageafstandsverhouding van de TAR-225L sproeikoppen.

Maar vanwege het dekkingsgebied van elk mondstuk en de dichte textuur van persluchtschuim, gebruikt het rooster van de spuitmonden rondom de transformator veel minder mondstukken dan het alternatieve blussysteem.

De hoeveelheid schuimconcentraat wordt ook verminderd door het gebruik van het ICAF-systeem, omdat het hoge rendement wordt bereikt met slechts een concentratie van 2% AFFF-schuimconcentraat in plaats van de gebruikelijke 3%! De hierboven ontworpen oliegekoelde transformatoren zijn getest op brand en goedgekeurd door FM.

Voor een typische transformator zoals weergegeven in de figuren 1 en 2 (zie hieronder), zijn ICAF-systemen ontworpen met een veel lagere waterhoeveelheid, bijvoorbeeld 360 L/min voor een rooster van slechts 16 sproeiers. Door de veel kortere afvoertijd van 5 minuten wordt de totale waterhoeveelheid drastisch verminderd; er is slechts ongeveer 1.800 liter water nodig om de brand volledig te blussen.

Meteen kan men zien dat de noodzaak van grote zeewaterpompen en grote opvang tanks niet meer nodig is en er grote investeringsbesparingen mogelijk zijn en misschien nog wel belangrijker: het gewicht kan verminderd worden met een tegelijktijd veel efficiënter brandbeveiligingssysteem dat de dure apparatuur beschermt.

Na het blussen kan de kleine hoeveelheid water, schuim en transformatorolie eenvoudig worden verpompt en behandeld. Mogelijke schade aan het milieu wordt tot een minimum beperkt doordat het risico van het overlopen van de opvang tank met bluswater en transformatorolie in zee wordt vermeden.

Het ICAF-systeem is gecertificeerd en volledig getest, specifiek voor het verbranden van transformatoren. Het biedt bescherming tegen opnieuw oplaaien van vuur gedurende meer dan 30 minuten, wat andere systemen niet kunnen.

Typisch zal een oliegekoelde transformatorbrand zowel een cascadebrand omvatten van de olie die naar beneden komt uit het expansievat aan de bovenkant van de behuizing als een plasbrand op het gangpad rond de transformator, wat het erg moeilijk maakt om te blussen.

Transformers Test Video (zie hieronder) toont een typische ICAF-systeeminstallatie met zijn rooster van sproeiers geïnstalleerd rond de transformator. Een eerste rij sproeiers wordt op de bovenkant van de transformatorbehuizing gericht om de vlammen van de bundelende transformatorolie op de bovenkant te doven.

Een tweede rij zal worden geïnstalleerd zoals afgebeeld om de zijkanten van de transformatorbehuizing te beschermen en de cascadebrand te blussen. Schuimophoping op het gangpad zal de brandende olie verwerken door het oppervlak te bedekken. Andere sproeiers (zoals afgebeeld) zullen zo worden geplaatst dat ze de vorm van het olie-expansievat goed afdekken.