Biokaasutankkausaseman ukkossuojauksen tarkoituksenmukaisuus

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tutkittiin Viafin Gas Oy:n asiakkaan biokaasutankkausaseman ukkossuojauksen tarkoituksenmukaisuutta. Työ sai alkunsa tuhoisasta salamaniskusta, jonka seurauksena huomattava osa aseman arvokkaista sähkö- ja automaatiokomponenteista vioittui, johtaen kalliin vastentahtoiseen seisakkiin. Suurten vahinkojen perusteella epäiltiin puutteellista ukkossuojausta, mistä syntyi idea kyseiselle opinnäytetyölle. Työn teoreettinen osuus toteutettiin perehtymällä ukkossuojausta käsitteleviin kansallisiin ja kansainvälisiin standardeihin sekä suosituksiin. Työn keskeisenä viitekehyksenä toimi SFS-EN IEC 62305 -standardisarja, joka on Suomen Standardisoimisliiton vahvistama sekä Euroopassa laajasti tunnustettu Kansainvälisen sähköteknisen komission laatima neliosainen ukkossuojauksen perusstandardi, ja lisäksi työssä huomioitiin Turvallisuus- ja kemikaaliviraston (Tukes) sekä Kaasuyhdistyksen asettamat vaatimukset Suomen biokaasutankkausasemille. Työn käytännön osuus toteutettiin tapaustutkimuksena, jossa biokaasutankkausaseman ukkossuojauksia tutkittiin asiantuntijoiden kanssa kenttäolosuhteissa ja vertaamalla toteutuksia saatavilla olevaan dokumentaatioon. Tehtyjä havaintoja vertailtiin standardien vaatimuksiin, minkä perusteella todettiin, että aseman ukkossuojaus on puutteellinen. Erityisesti nestemäisen biokaasun (LBG) säiliön, joka on tankkausaseman korkein rakenne, ukkosenjohdatin ei tarjonnut salamalle suoraa ja hallittua tietä maadoituselektrodille, minkä seurauksena salamavirta levisi aseman muihin metallirakenteisiin ja elektroniikkaan aiheuttaen laajoja vaurioita. Aseman metallirakenteet olivat hetkellisesti eri potentiaaleissa johtuen puutteellisesta potentiaalintasauksesta sekä potentiaalintasauskiskoilta päämaadoituskiskolle johtavien johtimien puutteista, jolloin salama ei päässyt purkautumaan turvallisesti maihin, vaan joutui etsimään vaihtoehtoisia reittejä aseman rakenteiden ja laitteiden kautta hajottaen elektroniikkaa matkallaan. Työn tulokset osoittavat, että ukkossuojauksen puutteet voivat aiheuttaa merkittäviä teknisiä, taloudellisia ja turvallisuusriskejä, ja vastaavanlaisia haasteita saattaa esiintyä myös muilla biokaasutankkausasemilla, mikä korostaa järjestelmällisen ukkossuojauksen suunnittelun, toteutuksen ja dokumentoinnin merkitystä.