K explozi a následnému požáru dohnívací nádrže v bioplynové stanici došlo 4. května 2021 v Dětřichově u Moravské Třebové. Na místě požáru zasahovalo devět jednotek požární ochrany (PO), velitelem zásahu byl vyhlášen 2. stupeň požárního poplachu. Jednotky PO ochlazovaly vodou sousední fermentor a hasily ohniska požáru uvnitř dohnívací nádrže, kde hořely zbytky plachet a sítě. Zásah probíhal ve ztížených podmínkách, kdy hrozilo nebezpečí výbuchu bioplynu v sousedním fermentoru. Bioplynová stanice byla postavena v roce 2013 v oploceném zemědělském areálu.
Popis události
Před vznikem požáru probíhala pravidelná servisní odstávka dohnívací nádrže. Odstávka byla ukončena v 11.00 hodin a v 11.09 hodin byla nádrž uvedena do provozu, kdy nebyly zapnuty míchačky na míchání kvasného substrátu. I v tomto stavu se nad kvasným substrátem tvořil bioplyn, nikoli však v takovém množství jako při zapnutých míchačkách. Byla zapnuta dmychadla na vytvoření vzduchové vrstvy mezi černou plynovou membránou a zelenou fólií na ochranu před povětrnostními vlivy. Servisní technici pokračovali pracemi v jiné části areálu. Prvotní záznam o nestandardním stavu je v provozním deníku zaznamenán 4. května 2021 v čase 15.13 hodin – „BS2 – výška hladiny substrátu MIN podkročeno“, kdy o tomto nestandardním stavu byla obsluze bioplynové stanice zaslána zpráva na mobilní telefonní přístroj. Žádné jiné nestandardní a neočekávané provozní stavy před vznikem události nenastaly. Čas 15.13 hodin je považován za čas vzniku události a byl i svědecky potvrzen.
Vyloučené vyšetřovací verze
Technická závada na elektroinstalaci technologie
Dohnívací nádrž je kruhová nadzemní nádrž s integrovaným membránovým plynojemem. Uvnitř koncového skladu jsou osazena čtyři ponorná míchadla s vypínači na vnějším plášti koncového skladu. Ve venkovní vrchní části nádrže na plošině je osazené u průhledítka jeho osvětlení, limitní měření hladiny směsi pomocí elektrod, analogové měření tlaku bioplynu a topné kabely pro otápění kapalinové pojistky. Ve spodní části nádrže se nachází vzduchový ventilátor sloužící jako zdroj podpůrného vzduchu nad membránou. Tato zařízení jsou určena do prostorů s nebezpečím výbuchu hořlavých plynů a par – jsou označena značkou Ex jako zařízení pro prostředí s nebezpečím výbuchu. Na vnější boční části koncového skladu je umístěno měření množství bioplynu pomocí lankového měření a čtyř snímačů polohy, měření výšky hladiny a měření teploty směsi. Ve spodní části nádrže z vnější strany se dále nachází pět kusů topných kabelů na potrubí a nožový uzávěr s pneumopohonem a snímači polohy. Před koncovým skladem je v krytu osazené vřetenové čerpadlo digestátu pro čerpání vyhnilého substrátu do separátoru. Prostor pod krytem je otápěn topným panelem, napájeno přes svorkovnicovou krabici. Během ohledání elektroinstalace nebyly zjištěny žádné závady na elektrických zařízeních, která byla před vznikem události v provozu. Nebyl zjištěn žádný zdroj elektrického jiskření ani jiného elektrického iniciátoru, který by pocházel z instalovaných elektrických zařízení. Při ohledání požářiště byli přítomni experti výjezdových skupin v oboru elektrotechnika (IOO Lázně Bohdaneč, TÚPO Praha).
Nedodržení bezpečnostních předpisů na úseku požární ochrany během odstávky
Servisní úkony související s dohnívací nádrží byly provedeny v souladu s vnitřními předpisy.
Současně v areálu bioplynové stanice probíhala činnost sání substrátu z nádrže pomocí sacího bagru a následoval proplach vodou z cisterny jednotky SDH sousední obce (ihned po vzniku události jednotka započala hasební práce), a to v místě u nádrže pro příjem surovin, což bylo ve vzdálenosti asi 50 m od dohnívací nádrže a iniciace bioplynu skladovaného v plynojemu z této vzdálenosti je jednoznačně vyloučena.
Manipulace s otevřeným ohněm, kouření a úmyslné zapálení
Zaměstnanci externích společností, kteří pracovali v areálu bioplynové stanice v Dětřichově, při práci nekouřili ani při servisních úkonech nepoužívali zdroj otevřeného ohně. V případě, že by v těsné blízkosti plynojemu někdo kouřil, nebo používal zdroj otevřeného ohně, byl by explozí zasažen takovým způsobem, že jeho zranění by byla podstatně vážnější, možná i přímo ohrožující život. K explozi nedošlo důsledkem jednání osob přítomných v areálu bioplynové stanice.
Příčina vzniku požáru
Nepředpokládané změny provozních parametrů – výboj statické elektřiny
Během odstávky došlo k odtlakování plynojemu – vypustil se bioplyn, v místech nad míchačkami se odstranily obě fólie – černá plynová membrána, zelená fólie a odsiřovací síť v délce přibližně 10 m po obvodu nádrže nad každou míchačkou, aby bylo možné míchačky vyzvednout do potřebné výšky nad hladinu substrátu. Během servisních úkonů došlo uvnitř nádrže k promíchání bioplynu se vzduchem, a tím se uvnitř plynojemu vytvořila výbušná směs bioplyn – vzduch. Tato výbušná směs částečně vnikla i do prostoru mezi fóliemi. Po ukončení servisních úkonů se zastřešení nádrže uvedlo zpět do provozního stavu. K vyzvednutí zelené fólie se do prostoru mezi fólie pomocí dvou kompresorů foukal vzduch, aby tato vzduchová vrstva vynášela zelenou fólii do standardní provozní polohy, která zajišťovala její pevnost a tuhost. V této době došlo k výrazné změně povětrnostních podmínek, začal foukat vítr s nárazy až 16 m/s. Jelikož obě fólie byly neúplně napnuté, volné, vítr způsobil nadměrné pohyby fólií. Fólie o sebe vzájemně třely, a jelikož nejsou vyrobeny z antistatického materiálu, na některé z fólií se vytvořil elektrostatický náboj. Uprostřed nádrže je instalován kovový nerezový podpůrný sloup. Zastřešení (dvě fólie součástí zastřešení plynojemu) není uzemněno. Mezi některou z fólií a kovovým nerezovým sloupem došlo ke svedení vytvořeného elektrostatického náboje do kovového podpůrného sloupu. Tím došlo k vytvoření elektrostatického výboje, vzniku jiskry, jejíž energie iniciovala výbušnou směs bioplynu se vzduchem uvnitř plynojemu. K explozi došlo uvnitř plynojemu dohnívací nádrže, důkazem toho je skutečnost, že černá plynová membrána téměř nebyla zachována. Její hořící zbytky se rozlétaly po celém areálu bioplynové stanice. Část zelené fólie byla zachována v místě mezi nádržemi u pracovní plošiny a část byla uhašena uvnitř nádrže.
Příčinou vzniku požáru zastřešení dohnívací nádrže je iniciace výbušné směsi (methan + vzduch) výbojem statické elektřiny generované v důsledku tření plachet o sebe.
Další podpůrná šetření
K orientačnímu měření izolačního stavu u černé a zelené fólie byl použit revizní přístroj KYORITSU digital multifunction tester KEW 6010B. Výsledek měření vodivosti u obou měřených materiálů – naměřena hodnota 0 – vodivost materiálů je nulová. Vytvoření elektrostatického náboje na povrchu kterékoli fólie je reálné. Dále bylo provedeno odebrání zbytků fólií černé a zelené barvy, odsiřovací sítě a popruhů a vzorky byly zaslány k požárně technické expertize do IOO v Lázních Bohdaneč k rozboru materiálové podstaty uvedených vzorků. Výsledky zkoumání uvedené v Odborném vyjádření vypracovaném v rámci požárně technické expertizy potvrdily výskyt očekávaných plastů ve vzorcích – nízkohustotní polethylen, polyethylen, polyvinylchlorid, polyester. Zkušební metody, kterými se testuje měření a kontrola antistatických vlastností materiálů, chemická laboratoř neprovádí. Ze strany servisní společnosti byly poskytnuty dohledané materiálové listy od fólií, které jsou v současnosti používány při stavbách bioplynových stanic v České republice a byly použity i při stavbě bioplynové stanice v Dětřichově. Černá plynová membrána bývá obvykle provedena z nízkohustotního polyethylenu a zelená fólie na ochranu před počasím bývá obvykle provedena z polyvinylchloridu v kombinaci s polyesterem. Při stavbě bioplynové stanice v Dětřichově byly použity právě níže uvedené fólie od výrobce Baur Folien GmbH, Gewerbestr 6, D-87787 Wolfertschwenden. Žádná z uvedených fólií nemá antistatické vlastnosti.
Například v katalogu výrobků MEHLER TEXNOLOGIES (obdobné fólie na německém trhu) jsou materiály s antistatickými vlastnostmi označeny. Jako materiály s antistatickými účinky jsou v Německu používány například termoplastické polyuretany.
Škody vzniklé požárem, následky požáru
Přímá škoda vzniklá požárem byla vyčíslena na částku 2 500 000 Kč. Uchráněné hodnoty při hasebním zásahu byly vyčísleny na částku 10 000 000 Kč. Následné škody vzniklé při odstávce technologie byly předběžně vyčísleny na částku 6 230 000 Kč. Při explozi s následným požárem byly tři osoby lehce zraněny, nikdo nebyl usmrcen.
Závěr
Podle zjištění při šetření události jsou v Německu při stavbách nových bioplynových stanic a současně i při rekonstrukci stávajících bioplynových stanic k zastřešení nádrží instalovány pouze fólie s antistatickými vlastnostmi. Tento poznatek vychází z norem platných v Německu například TRAS120 a prioritně ze zkušeností z událostí, které byly v minulosti v Německu zaznamenány. Ze strany vlastníka, provozovatele, zaměstnanců ani externích zaměstnanců bioplynové stanice nebylo zjištěno porušení předpisů na úseku požární ochrany.
por. Ing. Alena CEJPOVÁ
HZS Pardubického kraje
Zdroj: https://www.hzscr.cz/clanek/casopis-112-rocnik-xx-cislo-11-2021.aspx?q=Y2hudW09Mw%3d%3d
Foto: https://www.hzscr.cz/, archiv HZS Pardubického kraje
