Bränder i mekanisk ventilerade rum - OECD PRISME 1 och 2 projekt

Transkript

1 Bränder i mekanisk ventilerade rum - OECD PRISME 1 och 2 projekt Prof. Patrick Van Hees LTH Avdelning för Brandteknik och Riskhantering Avdelningen för Brandteknik och Riskhantering Del av Institution av bygg och Miljöteknologi som är del av LTH Totalt 15 fast anställda (professorer, lektorer, post doc) och 25 doktorander (10 institution och 15 industridoktorander) 5 gästlärare (adj professorer och gästlektorer) Inom forskningsämnet Brandteknik: 1 professor, 3 docenter, 2 lektorer, 1 postdoc 14 doktorander varav 9 industridoktorander. 1

2 Oversikt Bakgrund om bränder i kärnkraft. PRISME projekt OECD Sammanfattning av resultat PRISME projekt Sverige Typiska Brandrisker i kärnkraft Brännbara vätskor (t ex oljor) Kablar Elskåp och Elkomponenter Transienta bränder (skräp, kläder, etc., tillfälliga brandlaster som t ex pallar) 2

3 Bakgrund OECD projekt PRISME Projektkostnad cirka 70 M SEK Delfinansierades gemensamt av flera europeiska länder samt NRC, Korea, Japan, Kanada. Experiment genomförs av IRSN i Frankrike (Cadarache anläggning) Bakgrund OECD projekt PRISME De experimentella resultaten från PRISMEprojektet är underlag för en internationell Benchmarking av olika typer av beräkningsmodeller (sk Lumped model, Zone models och CFD codes). Provningsresultat användes för att se hur vi kunde använda dem i Sverige, detta gjorde si varje land med egen finansiering Projektet i Sverige finansierades av Brandforsk och NBSG 3

4 Bakgrund - utmaningar ventilationens inverkan på förbränningshastigheten interaktion mellan brand och ventilationssystem transport av sot från brandrummet till angränsande rum termisk belastning på objekt i brandrummet som t ex kablar Skiss anläggningen IRSN 4

5 Skiss anläggningen IRSN Sammanfattning av genomförda provningar Poolfires utanför rummet samt i ett rum Prisme Source 5

6 Sammanfattning av genomförda provningar Prisme Door Poolfire i ett rum med öppna och stängda dörrar mot övriga rum samt ventilation Rapporterna färdiga. Bra databas för validering och få information av rökgastemperatur i bredvidliggande rum Prisme Leak Poolfire i ett rum med läckage till de övriga rum via öppningar och ventilationskanal. Samtidigt kablar i brandrummet för att kolla funktionsbeteende (med hjälp av NRC). Resulterade i ventilationskontrollerade bränder (ghost fires) Artikel och presentation kommer att ges på Interflam av IRSN Viktig information för små/stora bränder Ventilationssystem i taket läckage Prisme Leak 6

7 Kablar för funktionsbeteende Prisme Leak Provningar Prisme Integral Utöver 3 rum finns en del provningar med en extra korridor 7

8 Provningar Prisme Integral Bränder av elskåp och kablar i ett rum med öppna dörrar mot övriga rum och med ventilation via ventilationssystemet Information om effekt av kablar och elskåp i rum (HRR) och interaktion rum/effekt/ventilation Provningar Prisme Integral Bränder av pölbränder i ett rum med öppna dörrar mot övriga rum och korridor med och utan sprinkler Krav på temperatur i angränsande rum över 300 C Information om sprinkler och effekt av rum/ventilation 8

9 Resultat Validering av modeller (Benchmark) Öppna simuleringar av en specifik provning Brand i ett rum med begränsad ventilation stängd dörr HRR och ventilation från försöket för flesta simuleringar Resultat OECD projekt - Benchmarking Prediktion av temperatur relativt bra med olika verktyg 9

10 Resultat OECD projekt - Benchmarking Prediktion av ventilationsflöde bristfällig med olika verktyg 10

11 Resultat Validering av modeller Resultaten visade en väldig stor användare effekt För vissa parametrar som ventilationen, tryck och strålning var skillnader stora på grund att man valde andra randvillkor, antagande etc. Vi har jobbat vidare med ventilationsmodellen som del av en doktorandsprojekt (Jonathan Wahlqvist) 11

12 Prisme 2 Projektet startade 2011 och är en förlängning av PRISME 2. Innehåller försök med bland annat vertikal läckage mellan 2 rum, sprinkler försök, kabelbränder, repeterbarhet. Man har minskat antal parametrar som varierar mellan olika provningar samt kommer att köra dubbelförsök Anknytning till verkligheten ökades Slutsatser Valideringsprojekt visar en stor användare effekt när man kör bl a FDS som är ett vanlig verktyg i Sverige Problemet är stor när man har kombination av ventilation/ HRR interaktion. Det fungerar bra i väl ventilerade förhållande. Det är nödvändigt att se hur andra CFD paket klarar det och därför är deltagande och samarbete i PRISME viktigt. Viktigt information när man granskar brandtekniska dimensionering! 12

13 Slutsatser Provningar är unika med tanke på ventilation-brand uppställning. Många försök har typiska underventilerade förhållande Bra internationella kontakter är lagd inom valideringsprojekt så att vi får mycket synergi med de andra deltagare bl a möjligheter till ett NKS projekt om pölbränder som avslutas i år Ett PRISME 2 projekt pågar med realistiska uppställningar. Slutar Tack så mycket Mer information om avdelningen Om projektet: patrick.van_hees@brand.lth.se 13