Le termocamere prevengono gli incendi presso una centrale elettrica a carbone in Corea

Per evitare il rischio di combustione spontanea nel sistema di trasporto del carbone presso il complesso Dangjin Coal Fired Power Complex (DCFPC) nella Corea del Sud, la proprietaria dell'impianto, l'azienda coreana East-West Power (EWP), ha installato un sistema di rilevazione degli incendi basato su termocamere. Rilevando un innalzamento di temperatura ben prima che il calore raggiunga il livello in cui il carbone può dar luogo a combustione, le termocamere contribuiscono a garantire la sicurezza dell'impianto e la continuità della produzione di energia.

Enormi quantità di carbone sono immagazzinate in depositi, silos, tramogge e cumuli all'aria aperta, ma il carbone è un materiale combustibile, ed è suscettibile a varie modalità di ignizione. Una delle cause più frequenti e più pericolose degli incendi di carbone è la combustione spontanea. Il fenomeno può verificarsi ovunque il carbone venga accumulato, immagazzinato o trasportato. Il carbone può iniziare a ossidarsi a causa dell'ossigeno nell'aria. Questo provoca un aumento di temperatura. Inizialmente, la temperatura del carbone supera di poco la temperatura ambiente, ma può salire oltre i 400 gradi Celsius, se il materiale è lasciato incustodito e libero di prendere fuoco.

Durante la fase di ossidazione prima della combustione, il carbone può anche produrre grandi quantità di gas metano e monossido di carbonio. Tali gas, tossici ed esplosivi, possono ulteriormente complicare gli sforzi dei Vigili del Fuoco inviati per estinguere incendi alimentati dal carbone. È quindi della massima importanza che l’innesco venga rilevato allo stadio iniziale, in modo da poter prevenire un incendio effettivo. Questo è il motivo per cui la sicurezza di molti impianti di stoccaggio del carbone migliora con le termocamere. A differenza dei rilevatori di fumo, che richiedono la presenza di fumo per funzionare, un sistema di allarme precoce basato sulla tecnologia termografica può rilevare l'aumento di temperatura ben prima che del punto di ignizione del carbone. Sulla base del preallarme, è possibile adottare misure per arrestare l'innalzamento di temperatura, evitando la combustione effettiva e il devastante incendio che ne conseguirebbe.

Una società che ha compreso il potenziale della tecnologia termografica per la prevenzione degli incendi negli impianti di stoccaggio del carbone è la Korea East-West Power Company (EWP). L'azienda gestisce cinque centrali elettriche, tra cui il Dangjin Coal Fired Power Complex (DCFPC). Il DCFPC ha una capacità di generazione energetica totale di 4.000 Mega Watt, prodotti da otto unità a carbone.

Rischi del trasporto di carbone

Per trasportare il carbone alle caldaie si utilizza un sistema di nastri trasportatori con una lunghezza di diversi chilometri. Durante il trasporto, la possibilità di una combustione spontanea è ancora più elevata che nei depositi, in cui il carbone non subisce vibrazioni. Se il carbone bituminoso si incendiasse, non costituirebbe solo un pericolo per il personale e per le parti del nastro trasportatore che verrebbero distrutte, ma causerebbe anche un arresto completo della produzione di energia. "Questa eventualità non è accettabile", spiega Kim Young Min, direttore presso la DCFPC. "Ecco perché abbiamo installato un certo numero di termocamere FLIR".

Il team di Environment Facility della DCFPC ha scelto di basare il proprio sistema di allarme antincendio sulle termocamere FLIR A310. "Prima di installare le termocamere FLIR A310, le abbiamo testate in modo approfondito per assicurarci che il sistema funzionasse, e siamo rimasti molto soddisfatti dei risultati", spiega Kim Young Min. "La termocamera FLIR A310 è in grado di rilevare il minimo innalzamento di temperatura e non solo avvisa autonomamente il personale, ma attiva anche l’impianto antincendio a pioggia automatico. In questo modo, il sistema di prevenzione incendi può prevenire o estinguere in modo automatico gli incendi del carbone, migliorare la sicurezza degli impianti e garantire la continuità della produzione di energia".

Allarme automatico di temperatura

Una termocamera FLIR A310 è installata a un’estremità del deposito, per controllare il carbone quando viene immesso nel nastro trasportatore. Durante il trasporto del carbone alle caldaie, che avviene a una velocità di quattro metri al secondo, diverse termocamere FLIR A310 controllano la temperatura lungo il percorso. Se in qualsiasi punto la temperatura del carbone supera la soglia prefissata, viene attivato un allarme.

In totale, il sistema di rilevamento precoce impiega sette termocamere FLIR A310. Tutte le termocamere sono collegate a una rete TCP/IP mediante un cavo Ethernet standard. I dati termici provenienti delle termocamere FLIR A310 vengono condivisi via rete con un controller logico programmabile (PLC) che è pronto a interrompere immediatamente il nastro trasportatore e attivare il sistema antincendio a pioggia nel caso in cui una termocamera FLIR A310 segnali un allarme di temperatura.

Termocamera FLIR A310

La termocamera FLIR A310 contiene un sensore a microbolometro non raffreddato che produce immagini termiche a una risoluzione di 320x240 pixel con una sensibilità termica di 50 mK (0,05 °C). Prevede funzioni di analisi integrate che forniscono misurazioni di temperatura puntuali e superficiali e una funzione di allarme automatico.

"Abbiamo scelto la termocamera FLIR A310 non solo per la qualità, ma anche per la facile integrazione con il nostro PLC esistente", spiega Kim Young Min. "Volevamo funzioni come il controllo remoto attraverso la rete TCP/IP, un'integrazione perfetta con il PLC e la possibilità di monitorare il filmato termico in diretta nella sala di controllo impiegando un video composito analogico. La termocamera FLIR A310 soddisfa tutti questi requisiti a un prezzo fortemente competitivo".

Integrazione perfetta

Grazie alla connettività TCP/IP, le termocamere FLIR A310 sono perfettamente integrate nel sistema. Se viene attivato un allarme di temperatura, il PLC trasmette le informazioni al resto della rete, i dipendenti vengono allertati con allarmi acustici e visivi e determinati responsabili ricevono una notifica personalizzata tramite email o FTP. Il filmato termico viene registrato per essere sottoposto ad analisi successive o utilizzato come materiale probatorio.

La soluzione software, basata su FLIR IR Monitor e sul FLIR Software Development Kit (SDK), consente inoltre l'analisi grafica della temperatura e l'analisi dell'andamento della temperatura. L'allarme automatico di temperatura può essere basato su diversi parametri: temperature puntuali e temperature minime, massime, medie e relative in aree definite.

Protezione di beni e proprietà

Il team di Environment Facility della DCFPC ha verificato le alte prestazioni, l'affidabilità e l'applicabilità del sistema di allarme antincendio basato su termocamere FLIR A310 conducendo test esaustivi sull'allarme di temperatura: "Siamo certi che il sistema di prevenzione ed estinzione degli incendi basato su termocamere proteggerà i nostri asset e migliorerà ulteriormente la nostra efficienza operativa", conclude Kim Young Min