Analiza i ocena ryzyka dla procesu podziemnego zgazowania węgla na przykładzie KD „Barbara"

• Autorzy: Krzemień A. , Duda A , Koteras A.

Warianty tytułu

EN

Evaluation of risk for the underground coal gasification process on the example of experimental mine "Barbara"

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analizy i oceny ryzyka procesowego podziemnej części instalacji zgazowania węgla, która była elementem poligonu doświadczalnego dla prowadzonego w 2013 roku, w Kopalni Doświadczalnej „Barbara", eksperymentu podziemnego zgazowania węgla w ramach projektu HUGE2 {Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe - Environmental and Safety Aspects). W tym celu wykorzystano materiały i opracowania dotyczące eksperymentów realizowanych w ramach czystych technologii węglowych, udostępnione przez Główny Instytut Górnictwa (GIG) oraz informacje uzyskane z projektu HUGE (Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe) prowadzonego przez GIG w Kopalni Doświadczalnej „Barbara" w latach 2007-2010. Identyfikacja zagrożeń, czyli czynników niebezpiecznych i szkodliwych, które mają potencjał do generowania zdarzeń niebezpiecznych, pozwoliła na zaproponowanie działań profilaktycznych, mających na celu redukcję ryzyka na etapie prowadzenia eksperymentu zgazowania. W artykule zaprezentowano również wyniki oceny ryzyka procesowego, ukierunkowanej na identyfikację możliwych błędów mogących doprowadzić do awarii systemu. Wprowadzone rozwiązania pozwoliły na opracowanie instrukcji bezpiecznego prowadzenia eksperymentu tak, aby poza prawidłowym przebiegiem próby podziemnego zgazowania, zapewnić ochronę zdrowia i życia osób biorących udział w eksperymencie. Zadanie to było tym trudniejsze, iż zarówno w kraju, jak i na świecie, brak jest doświadczeń w zakresie analizy i oceny ryzyka dla podobnych prób prowadzonych pod ziemią.

EN

This paper presents the results of evaluation of risk for the element of underground coal gasification system which was a part of the testing ground for the experiment of underground coal gasification, performed in 2013 in the testing mine "Barbara" in the framework of the HUGE2 (Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe - Environmental and Safety Aspects) project. Thus, it was necessary to use the references and elaborations on experiments performed on the basis of clean coal technologies, as well as to use information obtained from project HUGE (Hydrogen Oriented Underground Coal Gasification for Europe) shared and led by the Central Mining Institute in the testing mine "Barbara" between 2007 and 2010. The identification of hazards, namely, the dangerous and destructive factors which may tend to generate hazardous events, allowed to propose preventive measures for the reduction of risk during an underground coal gasification experiment. This paper also presents the results of the process risk assessment directed on the identification of possible errors which may lead to system failure. The implemented solutions allowed to develop guidelines for safe conduction of experiments so that apart from the correct run of the underground gasification test, it was possible to ensure health and life protection of the people who participate in this experiment. This task was more difficult as both in Poland and worldwide there is little experience in the field of evaluation and assessment of risk for similar tests carried out underground.

Słowa kluczowe

PL

podziemne zgazowanie węgla; ocena ryzyka procesowego; identyfikacja awarii w procesie PZW

EN

underground coal gasification; assessment of process risk; identification of failure in the UCG process

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Górnictwa
• Czasopismo: Przegląd Górniczy
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 71, nr 1
• Strony: 46--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab., fot.

Twórcy

autor

Krzemień A.

• Główny Instytut Górnictwa w Katowicach

autor

Duda A

• Główny Instytut Górnictwa w Katowicach

autor

Koteras A.

• Główny Instytut Górnictwa w Katowicach

Bibliografia

• 1. Burton E., Friedmann J., Upadhye R.: Best Practice in Underground Coal Gasification. University of California, Lawrence Livermore National Laboratory, 2006
• 2. Dinis da Gama, C, Navarro Torres, V., Falcao Neves, A.P.: Technological innovations on underground coal gasification and CO2 sequestration. Dyna, Year 77, Nr 161, marzec 2010, pp. 101-108
• 3. DTI.: Review of the feasibility of underground coal gasification in the UK. DTI/Pub 04/1643, Didcot, Oxfordshire, Great Britain, 2005
• 4. Dziunikowski K.: Eksploatacja węgla kamiennego sposobem podziemnego zgazowania. Monografia polskiego górnictwa węglowego 1968; 534-547
• 5. ESKOM www.eskom.co.za UCG-project background. Dostęp: 12.09.2013 r.
• 6. Friedmann S.J.: Carbon sequestration. Proc. 2006 Energy Symposium, Madison, WI, USA, 2006
• 7. Kapusta K., Stańezyk K.: Uwarunkowania i ograniczenia rozwoju procesu podziemnego zgazowania węgla w Polsce. Przemysł Chemiczny 88/4. 2009 str.331-338
• 8. Kletz T.: HAZOP and HAZAN - Identifying and Assessing Process Industry Hazards, 4th edition, Institution of Chemical Engineers, Rugb; UK, 1999 ISBN 1852954212
• 9. Klimenko A.Y.: Early ideas in underground coal gasification. Energie 2009;2. str.456-476
• 10. Konopko W., Drzewiecki J.: Wybrane przykłady podziemnego zgazowania węgla. Prace Naukowe GIG, Górnictwo i Środowisko, kwartalnik Nr 1/1/2011, str. 135-144.
• 11. Krause E.: Materiały KD1 dotyczące zagadnień wentylacyjnych w KD Barbara.
• 12. Krause E., Szuścik J.: Koncepcja podziemnego zgazowania węgla w obszarze górniczym KH W S.A. KWK „Wieczorek" przy uwzględnieniu kryteriów górniczo-geologicznych, techniczno-organizacyjnych oraz bezpieczeństwa procesowego.
• 13. Krzemień A., Duda A., Koteras A.: Wykorzystanie metody FMEA do oceny ryzyka procesowego na etapie projektowania instalacji zgazowania węgla w czynnej kopalni węgla kamiennego. Zagrożenia i technologie. Praca zbiorowa pod redakcją Józefa Kabiesza. Główny Instytut Górnicztwa. Katowice 2012. ISBN 978-83-61126-48-5
• 14. Markowski S.A.: Zapobieganie stratom w przemyśle. Część III. Zarządzanie bezpieczeństwem procesowym. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej. Łódź 2000 ISBN 83-87198-99-4
• 15. Mcdonald D.: Practical Hazops, Trips and Alarms. Newnes, Elsevier 2004 ISBN 0750662743
• 16. Polska Norma PN-IEC 61882:2005 Badania zagrożeń i zdolności do działania (badania HAZOP) - przewodnik zastosowań
• 17. Polska Norma PN-EN 31010:2010 Zarządzanie ryzykiem – Techniki oceny ryzyka
• 18. PolskaNormaPN-N-18002:2011 System zarządzania bezpieczeństwem i higieną pracy. Ogólne wytyczne do oceny ryzyka zawodowego
• 19. Rauk J.: Optymalne wymiary generatora przy podziemnym zgazowaniu węgla powietrzem. Prace GIG Komunikat Nr 660, 1976.
• 20. Stańczyk K, Dubiński J., Cybulski K, Wiatowski M., Swiądrowski J., Kapusta K, Rogut J., Smoliński A., Krause E., Grabowski J.: Podziemne zgzowanie węgla - doświadczenia światowe i eksperymenty prowadzone w KD Barbara. Polityka Energetyczna. Tom 13, Zeszyt 2., 2010. PL ISSN 1429-6675
• 21. The RASE Project Explosive Atmosphere: Risk Assessment of Unit Operations and Equipment" EU Project. Methodology for the Risk Assessment of Unit Operations and Equipment for Use in Potentially Explosive Atmospheres EU Project No: SMT4-CT97-2169, March 2000
• 22. Wiatowski M., Stańczyk K., Swiądrowski J., Kapusta K., Cybulski K., Krause E., Grabowski J., Rogut J., Howaniec N., Smoliński A.: Semitechnical underground coal gasification (UCG) using the shaft method in Experimental Mine "Barbara". Fuel 99, 2012. pp. 170-179
• 23.Younger P.L.: Hydrogeological and geomechanical aspects of underground coal gasification and its direct coupling to carbon capture and storage. Mine Water Environ 30, 2011. pp. 127-140