DU ER HER

Generelt

Publisert: 20.12.2010.  Oppdatert: 16.03.2011.

Brannslokking skjer ved å fylle rom med gass automatisk når brann er detektert. Alle markedsførte gasser fungerer ved at de fortrenger oksygen til forbrenning (kvelning), mens noen i tillegg slokker ved kjemiske reaksjoner som kjøler.

Når det gjelder valg av type gass skiller vi mellom inertgasser og halokarbongasser.

Inertgasser som Inergen™ og Argonite™ er ofte benyttet der skadefølsomt innhold i rom skal vernes og man ikke vil risikere at slokkemiddel medfører personskade (overdosering må unngås) eller skader på inventar og utstyr. Typiske bruksområder er IKT-rom, termineringsrom, museer, kontrollrom, arkiv med videre.

Inertgasser virker ved oksygenfortrengning og krever stor volumkonsentrasjon for tilstrekkelig slokkeeffekt. Slokkegasser trenger lang holdetid i rommet etter utløsing for å hindre reantenning av A-branner og dette er av og til umulig.

Slokkegasser tilføres rom de skal beskytte ved branntilløp. Branndetektorer eller manuell betjening åpner ventil på trykksatte beholdere med komprimert gass eller kondensert gass. Trykk kan variere fra 10 til 300 bar. Gassen tilføres i egnede dyser for rask og jevn fordeling. Spjeld styres for å utlikne trykket ved å slippe ut luft fra rom som gassfylles. Lekkasje og åpningsareal for rommet har stor betydning for effekten av slokkemidler i gassform.

Slokkegasser hindrer ikke røykutvikling fra elbranner i form av overheting, varmgang i lagere eller lysbuer og kan kun i begrenset grad hemme ulmebranner. Når gass lekker ut av rommet vil brann reantenne hvis ikke brannkilden er tilstrekkelig avkjølt. Etter større lysbuer og brann i viklinger er reantenning vanlig. Det må da brukes vann for å slokke ved kjøling.

Teknisk
Gass-slokkesystemer kan omfatte slokkegass, drivgass, beholdere, rør, dyser, aktuatorer, overvåking og styring, alarmsystem, evakuringsalarm, dørstyring, styrte spjeld for trykkutlikning, ventilmanifold i sentraliserte anlegg og eventuelt reservelager med slokkegass og drivgass.

Slokkegasser
Når det gjelder valg av type gass skiller vi mellom inertgasser og halokarbongasser. Inertgasser er rene og ufarlige, mens halokarbongasser spaltes i farlige gasser. CEN standardene dekker 12 slokkegasser, hvorav 7 er inerte. NFPA dekker 19 slokkegasser, hvorav 7 er inerte. CO2-anlegg dekkes delvis av EN 12094-serien.

Inerte gasser
Inerte gasser har alle disse egenskapene:
• Stabile i luft (inerte)
• Gir full romfylling og tredimensjonal slokkeeffekt
• Elektrisk ikke-ledende
• Etterlater ikke skadelige rester
• Ikke miljøskadelige, giftige eller korrosive
• Personsikkerhet ivaretatt i slokkesone ved bruk av Inergen™

Karbondioksyd, CO2, er ikke inert gass fordi den karakteriseres som giftig og virker lammende på åndedrettet, men har vært mye brukt. Petroleumstilsynet har forbudt bruken av CO2 i bemannede rom, og det leveres stadig færre CO2-anlegg på det norske markedet.

De fleste inerte gasser brukes til brannslokking. Eksempler er Inergen™ (Ar+CO2+N2), Argonite™ (Ar+N2), nitrogen (N2), argon (Ar). Nitrogen og Argon er kun brukt i liten utstrekning i Norge. Tidligere (skip) ble steam (vanndamp, H2O) brukt.

NFPA anerkjenner disse inerte gassene:

IG-01 Argon Ar
IG-100 Nitrogen N2
IG-541 Nitrogen (52%) N2
Argon (40%) Ar
Carbon dioxide (8%) CO2
IG-55 Nitrogen (50%) N2
Argon (50%) Ar

Halokarbongasser
Halokarbongasser kalles ’kjemisk bundne gassblandinger’ eller ’syntetiske gasser’. De har alle disse egenskapene:
• Elektrisk ikke-ledende
• Etterlater ikke skadelige rester
• Alle er kondenserbare (flytende ved trykk)
• Alle unntatt HFC-23 bruker nitrogen som drivgass
• Alle spaltes i giftige, korrosive eller miljøskadelige stoff: Alle avgir fluor som danner HF, to avgir klor, én avgir jod
• Alle bidrar til global oppvarming

Produktnavn på halokarbongasser er blant de mange Novec™ 12130, FM 200™ og FE 13™. Standardene bruker koder og kjemiske navn.

Slik virker slokkegasser
Inertgasser virker ved oksygenfortrengning og krever stor volumkonsentrasjon for tilstrekkelig slokkeeffekt. Vann slokker ved kjøling. Noen gasser, særlig nitrogen har en viss kjølekapasitet, men veldig liten. CO2 har en viss, liten kjøleffekt når bærbare slokkere rettes mot en brannkilde, men hovedeffekten er kveling pga oksygenfortrengning. Kjøling har i praksis vist seg ikke å være en så viktig faktor ved bruk av inertgass som man først mente. Dette på grunn av at selve Oksygenreduksjonen i seg selv reduserer temperaturen i brannen, kombinert med at gassene på grunn av den høye konsentrasjonen har lang holdetid i rommet. Dette kombinert med moderne deteksjon gir en unik mulighet for tidlig varsling påfulgt av utløsning av gass som dermed tar brannen mens den er i startfasen. Dette er viktig relatert til skadebegrensning.

Slokkegasser påvirker ikke lysbuer, varmekilder og ”branner” i metaller og materialer som har kjemisk bundet oksygen, og derfor uavhengige av luft. Slokkegasser virker kun på forbrenning (oksidasjon i luft), men slokker derfor effektivt flammebrann og kan bremse ulmebranner som oksiderer. Inertgass er effektivt på glødebrann dersom gasskonsentrasjonen i rommet kan opprettholdes i minimum 20 minutter (holdetid). Dette er testet i henhold til IMO testprosedyrer.

Det må alltid være egnet tidligdeteksjon av røykutvikling som gass ikke hindrer, eller en må akseptere røykutvikling.

Kjemiske gasser er ”kjemisk bundne gassblandinger” eller ”syntetiske gasser”. De har alle disse egenskapene:

• Elektrisk ikke-ledende
• Alle er kondenserbare (flytende ved trykk)
• Alle unntatt HFC-23 bruker nitrogen som drivgass
• Alle spaltes i giftige, korrosive eller miljøskadelige stoff: De fleste som er på markedet avgir fluor som danner HF i store mengder, to avgir klor, én avgir jod.
• Alle unntatt Novec bidrar til global oppvarming

Produktnavn på halokarbongasser er blant de mange Novec™ 1230, FM 200™ og FE 13™. Standardene bruker koder og kjemiske navn. De mest anvendte kjemiske gasser i Norge har til nylig vært FM-200 og Halotron IIB. Disse er begge HFK gasser og er nå pålagt miljøavgift. I det siste har Novec 1230 kommet på markedet. Dette er en fluorisert keton. NFPA anerkjennner disse halokarbongassene:

FC-3-1-10 Perfluorbutane C4F10
FK-5-1-12a Dodecafluoro-2-methylpentan-3-one CF2CF2C(O)CF(CF3)2
HCFC Blend Ab Dichlorotrifluoroethane HCFC-123 (4,75%) CHCl2CF3
Chlorodifluoromethane HCFC-22 (82%) CHClF2
Chlorotetrafluoroethane HCFC-124 (9,5%) CHClFCF3
Isopropenyl-l-methylcyclohexene (3,75%)
HCFC-124 Chlorotetrafluoroethane CHClFCF3
HFC-125 Pentafluoroethane CHF2CF3
HFC-227ea Heptafluoropropane CF3CHFCF3
HFC-23 Trifluoromethane CHF3
HFC-236fa Hexafluoropropane CF3CH2CF3
FlC-1311 Trifluoroiodide CF3l

Slik virker kjemiske gasser
Halokarbongassene er hovedsakelig såkalte halogenerte hydrokarboner. Halokarbongassene slokker i et samvirke mellom kjemiske og fysiske mekanismer. Til forskjell fra inertgass systemer medfører kombinasjonen slokkegass og brann, spalting i termiske dekomponeringsprodukter. De kjemiske gasser på markedet i Norge er Novec1230- og HFK gassene FM-200 og Halotron IIB. Felles for disse er at de er fluorbaserte og dermed dekomponerer i Hydrogenfluorid (HF).” Immediate Danger for Life and Health IDLH” for HF er i følge nordsjøorganisasjonen Safe, 30ppm. Mengden HF etter utløsning i forbindelse med brann for disse kjemiske gassene ligger på fra 200ppm – 3000ppm. Dette kan medføre både helsefare, korrosjon og etsing på følsomme komponenter når høye HF konsentrasjoner oppnås.

Kjemiske slokkegasser påvirker heller ikke lysbuer, røykkilder eller varmekilder og ”branner” i metaller og materialer som har kjemisk bundet oksygen og derfor uavhengige av luft.

Slik tilføres slokkegasser
Slokkegasser tilføres rom de skal beskytte ved branntilløp. Branndetektorer eller manuell betjening åpner ventil på trykksatte beholdere med komprimert gass eller kondensert gass. Trykk kan variere fra 10 til 300 bar. Gassen tilføres i egnede dyser for rask og jevn fordeling. Spjeld styres for å utlikne trykket ved å slippe ut luft fra rom som gassfylles. For inertgasser må omtrent halve romvolumet erstattes og åpning er viktig for å unngå trykkskader i vegger og dekker. Når gass er fylt må åpninger stenges raskt. Tømmetid for inerte gasser er <60 sekunder i NFPA, <2 minutter i CEN, avhengig av type.

Halokarbongasser krever lavere volumkonsentrasjon, men det er viktig å fylle rommet raskt. Halokarbongasser kan spaltes i giftige, korrosive og miljøskadelige biprodukter når de slokker eller utsettes for høy temperatur og slokking må derfor skje raskt, <10s, for å begrense mengden av skadelige spalteprodukt.

Kjemiske gasser krever lavere volumkonsentrasjon, men det er viktig å fylle rommet raskt. Kjemiske gasser kan spaltes i giftige, korrosive og miljøskadelige biprodukter når de slokker eller utsettes for høy temperatur og slokking må derfor skje raskt, <10s, for å begrense mengden av skadelige spalteprodukt. Den lave konsentrasjonen gjør også denne typen gass mer følsom for varierende forhold i rommet og toleransen for avvik er vesentlig mindre enn ved bruk av inertgass som i praksis fyller hele rommets volum.

Behov for trykkavlastning må alltid vurderes ut fra kombinasjonen av rommets trykkmotstand, tømmetid og design-konsentrasjonen hindrer sprenging ved utløsing. I de fleste tilfeller med inerte gasser må det løses med spjeld som styres til å åpne under fylling for å slippe ut luft og lukke mot slutten for å holde den inerte gassen inne. Halokarbon-gassene krever sjeldnere trykkavlastningstiltak på grunn av lav konsentrasjon, men tømmetiden på under 10 sekunder kan gjøre tiltak nødvendige. Halokarbongasser medfører et undertrykk og deretter et overtrykk. Inert gasser medfører et overtrykk. Kaskade-ventilering kan bli nødvendig for å avlede romluft under trykk.

Slokkeeffekt
Lekkasje og åpningsareal for rommet har stor betydning for effekten av slokkemidler i gassform. Jo større åpninger, jo raskere unnslipper slokkemidlene. Ved åpne dører eller vinduer synker gasskonsentrasjonen raskt under den konsentrasjonen som er nødvendig for å slokke brannen, og er i praksis ikke egnet til bruk under slike forhold. Inertgasser som har tetthet nesten som luft, gir lengst holdetid med gasskonsentrasjon over designgrensen. Dette skyldes også gassenes høye konsentrasjon og sikkerhetsfaktor som er innlagt ved design av slike anlegg. Inertgass som Inergen eller Argonite er svært følsomme for ventilasjon, men straks denne er stengt og gassen har fått stabilisert seg i rommet, vil åpning av dører eller vinduer ha forholdsvis liten effekt på slokkekonsentrasjonen. Her er kjemiske gasser mer utsatt på grunn av den lave konsentrasjonen.

Det er ikke bare molekylvekten som avgjør om en gass får tetthet over eller under lufttettheten etter utløsning. Noen gasser kan være kalde etter fordampning eller ekspansjon, og kan da ha større tetthet enn ved omgivelsestemperatur.

NFPA 2001 gir ingen anvisning for A-brann konsentrasjon og krever at design for A-brann må dokumenteres av leverandør for hver aktuell anvendelse.

For inerte gasser er konsentrasjoner 35-70 %, for halokarbongasser vesentlig mindre, ca. 5-25 % romvolumfylling. ISO krever 30 % ekstra mengde gass som sikkerhetsmargin for alle anvendelser. CO2 er bare effektiv innen 35-75 %, mens grensen for trygg evakuering er kun 6 %, så personrisiko er uansett høy og krever strenge tiltak og opplæring.

Slokkegasser hindrer ikke røykutvikling fra elbranner i form av overheting, varmgang i lager eller lysbuer og kan kun i begrenset grad hemme ulmebranner. Når gass lekker ut av rommet vil brann reantenne hvis ikke brannkilden er tilstrekkelig avkjølt. Etter større lysbuer og brann i viklinger er reantenning vanlig. Det må da brukes vann for å slokke ved kjøling.

Installasjon
Inertgasser som ikke kan komprimeres til væske krever mer plass for flaskebank. Kondenserbare halokarbongasser krever omtrent halve plassen og ned til 1/10 vektmessig. Inergen™ krever typisk et lagringsvolum på 3 liter gass pr. m3 romvolum som skal dekkes av slokkeanlegget. Typisk benyttes 300 bar flasker i 80 eller 140 liter størrelse. 62 til 85 kg halokarbongasser trengs for hver 100 m3.

Inertgass-flaskebanker kan plasseres sentralt i bygg og forsyne flere rom via ventilmanifold og rørnett. I slike tilfeller dimensjoneres den totale gassmengde for det største romvolumet og ventiler tømmer rett antall flasker til de mindre, bestemt av volumene de har. Kritiske anlegg kan ha full reservebank som står klar for ny brann straks etter en utløsing. Dette brukes ofte i offshore.

Installasjon av gassanlegg krever kompetanse innen VVS, elektro, brann, bygg og gass under trykk. Anordninger for overvåking, utløsing, alarm, evakuering, dørstyring og spjeldstyring krever integrasjon med byggets kraftforsyning og alarmsystemer. Varselskilt inngår.

Tips en venn


Del på Facebook

Tips en venn

Din e-post:
Mottakers e-post:

Send tips »

In English
TEKSTSTØRRELSE: AAA

Søk i våre sider