Aktuellt från SP Brandteknik. Nummer 34, 2006

Transkript

1 Aktuellt från SP Brandteknik Nummer 34, 2006 Tekniska textilier Nytt fartygskoncept Modellskala i tunnlar

2 Byggproduktdirektivet revideras Fler och fler produkter kan nu CE-märkas efterhand som produktstandarder publiceras. Men av olika skäl fungerar inte systemet, speciellt inom byggområdet, alltid som det var tänkt. EU har genom Lissabon-avtalet från år 2000 deklarerat att EU år skall ha den mest avancerade och mest konkurrenskraftiga industrin. Tyvärr har man kunnat konstatera att fram till förra året har avståndet till USA:s ekonomi snarare ökat än minskat. Byggindustrin är en viktig sektor som står för 30 % av den totala produktionen av varor, och därför skall EU:s byggproduktdirektiv (CPD) revideras för att underlätta handel och öka effektiviteten. Regler bör förenklas och införas enbart när det är nödvändigt framhöll kommissionen genom Vicente Leoz Argüelles vid ett seminarium med byggmaterialindustrin i Köpenhamn i maj. Men det fungerar inte hävdar industrin. I flera länder, bl.a. Tyskland, Frankrike, Spanien, Holland och Belgien nämndes, finns fortfarande nationella system och regler för godkännande av produkter vilket inte är tillåtet enligt byggproduktdirektivet. Det försvårar handeln och medför ökade kostnader för provning och certifiering för industrin. Kostnader som till sist måste bäras av konsumenterna i form av sämre kvalitet och högre hyreskostnader. I tre länder, Storbritannien, Irland och Sverige, är CE-märkningen frivillig vilket är ett annat moment som skapar osäkerhet och försvårar ett effektivt införande av CPD. Sverige, som i andra sammanhang är en stark förespråkare av frihandel, bör enligt min mening snarast ansluta sig till majoriteten av EU-länderna och göra CE-märket obligatoriskt. Hur är det då med SP:s P-märke? Jo, det följer reglerna. Det är inte ett officiellt märke utfärdat av någon myndighet utan ett exempel på ett frivilligt kvalitetsmärke som utfärdas baserat på provning vid olika ackrediterade laboratorier. P-märket är ett komplement till CE-märket. Genom P-märkning ges bland annat möjlighet till deklaration av egenskaper av intresse för marknaden samt kvalitetssäkring genom övervakande kontroll. P-märket är därmed ett bra stöd för kvalitetssäkring i projektering, byggande och förvaltning, vilket på ett positivt sätt bidrar till sund konkurrens. I detta nummer av BP finns ett antal artiklar om bränder i bussar och båtar. Bussar brinner nog oftare än vi kanske tror och personriskerna är stora om brand sker exempelvis i tunnlar eller i andra sammanhang där det är svårt att utrymma. Om chauffören snabbare kunde upptäcka en brand ombord skulle säkerheten kunna förbättras avsevärt. Bränder på fartyg är ett klassiskt brandtekniskt problem som orsakar 10 % av alla dödsfall till sjöss. Där ser vi nya tekniker växa fram både vad gäller användande av nya lätta konstruktionsmaterial och utveckling av nya metoder för släckning och utrymning. Vi på SP Brandteknik drar vårt strå till stacken genom att aktivt delta tillsammans med industrin som experter i flera forsknings- och utvecklingsprojekt. Slutligen vill vi gratulera våra kollegor i Lund där Brandingenjörsprogrammet fyller 20 år. Sedan starten har man utexaminerat ca 400 kvalificerade brandingenjörer som nu finns hos brandförsvar, försäkringsbolag, konsultföretag m.m. Ulf Wickström BrandPosten ges ut av SP Brandteknik på svenska och engelska och distribueras gratis till SPs kunder, räddningstjänster, myndigheter, certifieringsorgan, klassningssällskap, brandkonsulter, brandingenjörer och arkitekter. Foto omslagsbild: Magnus Arvidson 2

3 Tekniska textilier 4 Nytt fartygskoncept 10 Modellskala i tunnlar 12 Innehåll 2 Ledare 4 Contex-T - Nytt EU-projekt om tekniska textilier 5 Detektera motorrumsbranden redan innan den uppstått 6 Kartläggning av bussbränder i Norge och Sverige 8 Hög brandsäkerhetsnivå ombord på DESSO ROPAX 9 Provning av dörrar för röktäthet 10 Brandsäkert fartyg på rätt köl 11 Pallsystem för första Green Flame utmärkelsen 12 Modellskaleförsök ger säkrare tunnlar 13 Ventilationssystemet i Götatunneln testat 14 Projekt ger bättre provningsmetod för sprinkler på ro-ro däck 16 Reducing the weight of structural fire protection in composite ships 18 Släckning av silobränder kräver rätt taktik 19 Tunnelsymposium sammanförde forskare och beslutsfattare 20 Nationellt kompetenscentrum om brandsäkerhet i undermarksanläggningar bildat 21 Haukur Professor vid Mälardalens Högskola 22 Ny lag kring säkerhet i vägtunnlar ger länsstyrelserna en ny roll 24 Brandsäkra förvaringsskåp 26 Koreansk skåpstillverkare väljer P-märkning Indisk skåpstillverkare brandprovar sitt skåp hos SP 27 Gunnebo offers NT Fire 017 classified safes 28 Försök visar hur värmedetektionskablar bör placeras 30 Skadeutredning efter tankbilsbrand på bro 32 En brandklassad konstruktion ger bra skydd 33 New apparatus for determining thermal expansion at high temperatures 34 Skärpta brandkrav på sängar som säljs i USA 35 Prosjekteringsanvisning: Mur og betong i bygningsmessig brannvern 36 Svenska rederier har en positiv inställning till lättviktsmaterial 37 Video och DVD från SP Brandteknik 38 SP rapporter från SP Brandteknik Redaktion Erika Hjelm layout Magnus Arvidson redaktionsråd Ulf Mårtensson bildansvarig Fredrik Rosén annonsansvarig SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut Brandteknik Box 857, SE Borås Telefon Telefax E-post förnamn.efternamn@sp.se Internet Utgivning Juni, december Upplaga exemplar Ansvarig utgivare Ulf Wickström Marina C Andersson annonser Eftertryck av tidningens artiklar får göras om källan tydligt anges. 3

4 Contex-T - Nytt EU-projekt om tekniska textiler Genom projektet Contex-T får SP Brandteknik sitt andra EU-projekt inom textiler. Contex-T kommer att introducera tekniska textiler inom byggindustrin. SP kommer inte bara utveckla metoder för brandteknisk dimensionering för textilkonstruktioner utan även stödja de deltagande industrierna i produktutveckling av nya multifunktionella material som är baserade på t.ex. nanokompositer. Tekniska textiler i byggnader Användning av tekniska textiler i byggindustrin är ett rätt så nytt område med en väldigt stor utvecklingspotential. Det kan leda till ett ändrat sätt att bygga hus, men det behövs produktutveckling och kunskapsutveckling. Idag klassificeras textila membraner beroende av olika byggtekniska aspekter som t.ex. funktionen av byggnaden, funktionen av membranen (ljus, brand, isolering, etc), spännvidden, konverterbarhet till nya användningar, typ av utrymme och livslängd. Det leder till följande intressanta utvecklingsområden av textiler i byggnader: 1. Hela byggnader med textiler i väggar, tak och bärande element, t.ex. vissa moderna konsertanläggningar 2. Externa membraner t.ex. som tak i fotbollsarenor 3. Inomhuskonstruktioner t.ex. ett innertak för solskydd i atria. Många av de ovannämnda möjliga applikationerna undersöktes i ett tidigare EU-projekt, Tensinet ( Projektet tog inte bara fram möjligheterna utan kartlade även de vidareutvecklingar som behövdes. Därför sökte Centexbel, det belgiska textilinstitutet, tillsammans med andra europeiska forskningsinstitut bl.a. SP och flera industripartners, ett stort forskningsprojekt och Contex-T blev till. Demonstrationsbyggnad Contex-T är akronym för projektets titel Textile Architecture Textile structures and buildings of the future. Projektet har totalt 33 partners, löper över 4 år och har en budget på ungefär 90 MSEK. Projektet koordineras av Bexco i Belgien (tillverkare av textila spännkablar) med stöd av Centexbel. Från den svenska sidan deltar SP och Nordifa AB, ett mindre företag lokaliserat i Halmstad specialiserat bl a på non-wovens. Företaget kommer att presenteras i nästa nummer av Brand- Posten. Projektet kommer att avslutas med en demonstrationsbyggnad där full användning av tekniska textiler kommer att visas. SP utvärderar brandtekniska egenskaper SP har två uppgifter i projektet. Å ena sidan kommer vi att utvärdera brandegenskaperna hos de nya innovativa material som utvecklas i projektet. Å andra sidan kommer vi att utveckla riktlinjer för brandteknisk dimensionering av byggnader med tekniska textiler. Patrick Van Hees Tfn patrick.van.hees@sp.se SP s Reaction-tofire Data Base is growing SP s reaction-to-fire data base contains public data from a range of different fire tests. The user-friendly data base is accessed from It has now had almost 200 registered users from all over the world. Examples of use are for product comparison and input to modelling and research. The most recent update is large amounts of test data on cables. Future input are e.g. data from large-scale tunnel tests. Possibility to limit the access to certain data to specified user groups has drawn interest from several places and it has recently been decided in a large EU project on textiles to use the SP data base for all of their generated test data. Jesper Axelsson Tfn jesper.axelsson@sp.se Foto: München Stadion GmbH Allianz Arena, Münchens fotbollsarena, en av arenorna i nästa VM i fotboll, är ett exempel på en byggnad där man har använt tekniska textiler. 4

5 Detektera motorrumsbranden redan innan den uppstått I moderna bussar krävs branddetektionssystem men de larmar ofta sent. Alla bussar borde därför vara utrustade med varningssystem som larmar redan vid risk för brand, innan en brand har uppstått. Bränder i bussar är vanliga och de får ofta stor omfattning. De flesta bussbränder uppstår i motorrummet. Orsakerna kan vara många. Motorrummen är ofta inbyggda och dåligt ventilerade vilket ger höga temperaturer. Detta i kombination med mekaniska påkänningar och i vissa fall olämpligt placerade komponenter ökar risken för att bränder ska uppstå. I de flesta fall sitter motorn längst bak. Föraren har därför dålig uppsikt över vad som händer i motorrummet och när en brand uppstår är det i de allra flesta fall någon passagerare eller annan trafikant som påkallar uppmärksamheten. Då kan branden redan pågått en längre tid och sannolikheten för omfattande skador är hög. Det borde därför vara obligatoriskt att bussar, som transporterar människor, är utrustade med ett varningssystem som larmar redan innan en brand uppstått. De flesta bussar har ingen branddetektion alls Från kräver försäkringsbolagen i Sverige att motorrummen i alla nyregistrerade bussar över 10 ton skall vara utrustade med system för detektion och släckning och som ska vara godkända enligt SBF 128. Däremot är äldre bussar (före 2004) endast i undantagsfall utrustade med detektionssystem. Men tyvärr är de detektionssystem som finns idag alla baserade på någon form av termisk detektering vilket betyder att de larmar när temperaturen eller temperaturstegringen överstiger vissa gränsvärden. De är alltså förhållandevis okänsliga och det tar ofta lång tid innan de larmar. Om sedan detektorns sensorer, eller i vissa fall den enda sensorn, är illa placerade så förlängs tiden till larm. Detta innebär att branden kan ha utvecklats ordentligt innan larmet utlöses. Om det finns ett fullgott släcksystem installerat kan förmodligen branden släckas men skadorna i motorrum kan då redan ha hunnit bli stora. Fordonstillverkare utreder brandincidenter noga och har därför en bra uppfattning om vilka fel eller skador som leder till brand. Med denna kunskap borde det därför vara möjligt att utveckla detektionssystem som är både snabba och tillförlitliga. Detektorerna måste kunna känna av många faktorer samtidigt. Fordonets olika körparametrar måste också vägas in för att få rätt helhetsbild. Idag finns redan sensorer av olika slag som reagerar för temperatur, ljus, gas, rök och överbelastning i elektriska kretsar. Det handlar närmast om att använda befintlig kunskap och byggstenar på rätt sätt. Varför brinner det? Ett exempel på en vanlig händelse som inträffar före brand i motorrum är läckage av brännbar vätska, såsom diesel, etanol eller oljor och givetvis även drivmedel i form av gas. Det är dock inte alltid detta omedelbart leder till brand. Det finns exempel på bussar som kört med ett dieselläckage upp emot en timme innan en brand har uppstått. Efter ett så långvarigt läckage blir brandskadorna ofta mycket stora. Det är inte ovanligt att dieselmotorer med radpump och insprutningsrör råkar ut för bränsleläckage. Vätskan sprutar ut med högt tryck och skapar en mycket gynnsam atmosfär för brand med hög intensitet. Eftersom motorkroppen är varm, normalt ca C, kommer mycket av dieseln att förångas med påföljd att halten av kolväten i gasform blir hög. Den torde vara relativt enkel att detektera. I nya bussar krävs branddetektionssystem i motorrummen. Men systemen är långsamma och borde kunna förbättras. Modernare dieselmotorer har bränsleinjektorer som sitter inkapslade och risken för läckage i motorrummet med höga tryck är därför nästan obefintlig. Men i gengäld pumpar man runt stora mängder dieselbränsle för att kyla styrelektronikenheter på motorn. Även om trycket inte är så högt kan mängden bränsle som kommer ut vid ett sådant läckage bli ganska omfattande. Slutsats Det är, enligt min åsikt, högst sannolikt att antalet motorrumsbränder kan halveras med nyutvecklade och effektiva detektionssystem. Och i händelse av brand eller risk för brand bör larmet komma så tidigt att skadorna blir mycket mindre än med dagens långsamma system. En tidig detektion ger också bättre tidsmarginaler för passagerare att evakuera. Medelkostnaden för de rapporterade bussbränderna i Sverige ligger i storleksordningen kr. Det finns därför mycket pengar att spara. Rolf Hammarström Tfn rolf.hammarström@sp.se Foto: Magnus Arvidson 5

6 Kartläggning av bussbränder i Norge och Sverige Frågan om brandsäkerhet i bussar är aktuell bl.a. med tanke på olyckan med en buss som gick av vägen och välte nära Arboga i januari i år. En brand i samband med olyckan skulle ha fått katastrofala konsekvenser. Under åren har det i genomsnitt rapporterats 49 bussbränder per år i Norge och 122 per år i Sverige. Det verkliga antalet bränder är dock väsentligt högre då en stor andel bränder inte rapporteras. Det innebär att antalet bränder sannolikt ligger i spannet en till en och en halv procent av alla bussar i trafik. Massmedia har uppmärksammat problemet med bränder i bussar, och inom försäkrings- och bussbranschen har man agerat för att bryta den uppåtgående trenden. Trots detta ligger man idag på en oacceptabelt hög nivå då det, procentuellt sett, fortfarande brinner 5-10 gånger fler bussar än lastbilar. Lyckligtvis få personskador vid bussbränder Trots det anmärkningsvärt höga antalet bränder är personskadorna lyckligtvis mycket begränsade. Däremot är den potentiella risken för en katastrof hög om en brand skulle inträffa i en situation där utrymning är förhindrad. Exempel på ett sådant scenario är olyckan i Polen 2005 med 13 innebrända. I Sverige finns flera exempel där katastrofen varit nära, till exempel Fjärdhundra-olyckan i november 1998, då en buss blåste av vägen på grund av stark sidovind och började brinna. Även andra orsaker såsom kortvariga hjärtfel hos förare kan få oanade följder. Ett exempel på detta är dikeskörningen i Arboga 2006, när en buss körde av vägen och välte. Denna olycka kunde ha fått långt värre konsekvenser om en brand hade uppstått. Ökning av antalet bränder fram till år 2001 Både Norge och Sverige har upplevt en markant ökning av antalet bussbränder från år 1998 och fram till år Därefter har nivån i Sverige stabiliserats medan antalet bussbränder i Norge visar på en svagt sjunkande tendens som tyvärr har brutits under Ökningen mellan har ett starkt samband med de skärpta färdbullerkraven som infördes i oktober För att sänka färdbullernivån på bussarna var man tvungen att kapsla in motorerna vilket medförde höga temperaturer och en väsentligt ökad brandrisk. Kartläggning av bussbränder Arbetet med statistiken över bussbränder är initierat och finansierat av Statens Vegvesen Vegdirektoratet i Norge och Vägverket i Sverige och presenteras i SP rapport 2006:26. Målsättningen med att undersöka bussbränder i Norge och Sverige var att öka kunskapen kring brandorsak och brandförlopp i bussar och därigenom bidra Många bussbränder rapporteras aldrig Det faktiska antalet bränder per år är en uppskattning grundad på rapporterade fall som samlats in samt erfarenheter från försäkringsbranschens skadereglering av fordonsbränder. De icke rapporterade fallen kan exempelvis bestå av icke brandförsäkrade bussar, incidenter med lägre kostnader än försäkringsbolagens självrisk samt fall där garantiåtaganden löser problemen. Detta mörkertal av icke dokumenterade bränder är svårt att fastställa med hög säkerhet. Många inom försäkringsbranschen anser att antalet icke rapporterade bussbränder är lika stort som de rapporterade. En bedömning vi gjort är därför att mörkertalet borde utgöra drygt hälften av antalet rapporterade bränder. I vår sammanställning har vi angivit antalet till två tredjedelar av antalet rapporterade fall. Se figurerna 1 och 2. Figur 1. Antal bussbränder i Norge Figur 2. Antal bränder i Sverige

7 till att minska antalet bussbränder och konsekvenserna av en bussbrand. Undersökningen omfattar bussar i linje och turisttrafik med fler än 21 passagerare. Linjetrafik innefattar även stadsbussar. I några enstaka fall har även större bussar som används för annat ändamål kunnat komma med i undersökningen. Elfel och läckage vanligaste brandorsaken Information har samlats in från rapporter, sökningar på nätet, samt genom kontakt med olika organisationer och myndigheter såsom försäkringsbolag, busstillverkare, bussbolag, Direktoratet for Samfunnssikkerhet & Beredskap - Brann- og eksplosjonsvern, Statistiska Centralbyrån och Statens Räddningsverk. Ett genomgående drag vid informationsinsamlingen har varit att det finns brister i dokumentationen. Andelen bränder med okänd brandorsak är hög. Trots detta har vi konstaterat att de huvudsakliga orsakerna till brand i buss visat sig vara elfel och läckage av brännbara vätskor. I Figur 1 visas antalet rapporterade bussbränder i Norge under åren Den övre delen av staplarna i figuren visar hur många bränder som uppskattats ligga Burnt out? Vi tror inte att någon behöver tvivla på detta. utanför de rapporterade antalet. I Figur 2 visas antalet rapporterade bussbränder i Sverige under åren Den övre delen av staplarna i figuren visar hur många bränder som uppskattats ligga utanför de rapporterade antalet. Antalet bussbränder i Sverige för 2005 bör ligga i storleksordningen 150 stycken. Foto: Jan Andersson Ett tryckfel har ökat antalet bussbränder till 400 i Räddningsverkets tidning Sirenen nr 2 mars 2006 i artikeln Insatsstatistik Rolf Hammarström Tfn rolf.hammarstrom@sp.se FÖR SÄKER FÖRVARING Säker förvaring av gaser, kemikalier och gifter. Ett stort utbud av förvaringsenheter som möter de flesta behov. Danska Vägen 23, GÖTEBORG +46(0) , Fax +46(0) ta@jiwa.se 1493 EN EN EMS 7

8 Hög brandsäkerhetsnivå ombord på DESSO ROPAX DESSO ROPAX är ett konceptfartyg som har utvecklats i ett nyligen avslutat forskningsprojekt. Fartyget har en säkerhetsnivå som ligger över dagens krav och konceptet skall kunna ligga som grund för utformningen av verkliga fartyg. DESSO-projektet beskrivs i sin helhet på sidan tio i detta nummer av BrandPosten. Projektet har samlat ett flertal projektdeltagare och partners och SP Brandteknik har varit ansvariga för att utforma brandsäkerheten på konceptfartyget. En grundförutsättning för DESSO ROPAX har varit att dagens högt ställda brandsäkerhetskrav för passagerarefartyg skall vara uppfyllda. Utöver detta har säkerhetsnivån höjts bland annat genom att välja inredningsmaterial med bättre brandegenskaper än dagens krav, använda redundanta säkerhetssystem med hög tillförlitlighet, dela av ro-ro däcken i mindre rumsvolymer, förbättra brandisoleringen mellan vissa delar av fartyget och genom att använda ventilationssystemet för att kontrollera spridningen av brandgaser. Inte minst viktigt har varit att utforma fartygets layout så att risken för brandspridning och konsekvenserna av en brand minskar. Dessutom har fartyget utformats för att passagerare enkelt skall kunna orientera sig ombord och snabbt kunna utrymma till fartygets samlingsstationer. Nedan sammanfattas brandskyddet för fartygets olika delar. System för att kontrollera spridningen av brandgaser En brand i passagerareutrymmen utsätter snabbt många passagerare för en omedelbar fara, inte minst på grund av toxiska brandgaser. Därför är det viktigt att förhindra att en brand uppstår eller att den får så begränsad omfattning som möjligt. I många hytter utgör madrasserna den största brandbelastningen. För DESSO ROPAX väljs därför madrasser med hög motståndskraft mot antändning och med i övrigt bra brandegenskaper. Läs mer i BrandPosten nr 33. Om en brand ändå uppstår är avsikten att spridningen av brandgaser skall begränsas. Det görs genom att ventilationssystemet är dimensionerat för att hålla alla korridorer fria från brandgaser och genom att trapphus och andra omkringliggande utrymmen trycksätts. På så sätt underlättas även manuell släckning. Fyra separata maskinrum Enligt statistiken uppstår cirka två tredjedelar av alla fartygsbränder i maskinrummet. Förekomsten av drivmedel, smörjolja och hydraulolja under högt tryck i kombination med heta ytor gör dessutom att en brand kan få ett snabbt förlopp. Fartyget har fyra huvudmaskinrum som är brandtekniskt avskiljda från varandra. En brand kan därför inte slå ut mer än ett maskinrum. Utöver detta används flera olika tekniker för att snabbt detektera både flammande brand och rök från Bild 2 Foto: Joel Blom. Maskinrummen ombord på DESSO ROPAX, liksom resten av fartyget är skyddade med vattendimma. en begynnande brand. Sprinklersystemet (vattendimma) i maskinrummen aktiveras automatiskt vid brand och inblandning av skumvätska i sprinklervattnet ökar effektiviteten mot brand i brandfarliga vätskor. Ro-ro däcken är avdelade i mindre volymer Brand på ro-ro däck är ovanligt men kan få allvarliga konsekvenser. Brandbelastningen är hög och rumsvolymerna stora. Därför delas ro-ro däcken upp i mindre rumsvolymer med brandskyddsgardiner och förses med sprinklersystem som aktiveras automatiskt och är dimensionerat för att skydda hela rumsvolymen. Målsättningen är således att en brand snabbt skall kunna begränsas och inte sprida sig från det skyddade utrymmet. Tack vare de mindre rumsvolymerna kan vattenflödet från sprinklersystemet reduceras vilket är positivt för fartygets stabilitet. Utöver ovanstående förbättringar är de enskilda ro-ro däcken brandisolerade och brandmotståndsförmågan mot fartygets andra delar är förstärkta jämfört med nuvarande regelkrav. Bild 1 Ventilationssystemet är dimensionerat för att kunna hålla korridorer fria från toxiska brandgaser, vilket underlättar utrymning och manuell släckning. Systemet dimensionerades med stöd av CFDberäkningar (Computational Fluid Dynamics). Safe area konceptet har tilllämpats Det s.k. safe area konceptet har tilllämpats på fartyget. Vid en brand är det meningen att passagerarna skall kunna stanna kvar ombord och att fartyget därefter skall kunna ta sig till hamn för egen maskin, alternativt kunna evakueras under säkra former. Det innebär att alla 8

9 Provning av dörrar för röktäthet delar av fartyget, utanför den vertikala brandzon där en brand startar, skall vara säkra för passagerare. En vertikal brandzon på ett passagerarefartyg går genom samtliga däck och omfattar maximalt en längd om 40 m. DESSO ROPAX är uppdelade i tre stycken vertikala brandzoner. Dessutom skall basala funktioner för att erbjuda passagerarna sanitet, värme, vatten, mat, sjukvård, etc finnas tillgängliga. En ny ugn för provning av röktäthet hos dörrar har nu installerats på SP. Ugnen har ett öppningsmått på 4 x 4 m 2 vilket innebär att dörrar med dimension 3,6 x 3,8 m 2 kan provas. SP kommer att ackrediteras för provning före semestern enligt både EN och ISO För ytterligare information se BrandPosten nr 33, eller kontakta Joel Blom, tel Brandsäkerheten ombord på DESSO ROPAX beskrivs i detalj i SP Rapport 2006:01. Mer information om DESSO-projektet som helhet finns på www. sspa.se. Magnus Arvidson Tfn magnus.arvidson@sp.se Jesper Axelsson Tfn jesper.axelsson@sp.se Robert Jansson framför SPs nya ugn för provning rökktäthet av dörrar. Foto: Ulf Wickström Certifiering av brandventilatorer SP är notifierade för CE-märkning av brandventilatorer och kan prova, klassificera och certifiera termiska och mekaniska brandgasventilatorer. Provningen sker enligt de europeiska standarderna EN och EN EN Metoden innebär att man förutom brandprovning tittar på driftsäkerhet, öppning under last, låg omgivningstemperatur, vindlast och bestämning av den aerodynamiska öppna arean. EN Denna del av standarden behandlar en metod för att prova mekaniska rök- och värmeventilatorer som skall ingå i ett ventilationssystem. Den innehåller även en metod för att prova ventilatorerna tillsammans med deras motorer. EN ställer inga direkta krav på produkterna. Byggherren måste således själv ta reda på om nivån på de deklarerade egenskaperna är tillräcklig och att alla de egenskaper som krävs för den avsedda användningen, är deklarerade. Med anledning härav kommer vi att erbjuda P-märkning som verifikat på att produkten uppfyller de svenska byggreglerna. Vill du veta mer om dessa provningar? Kontakta då: Lars Boström Tel: , E-post: lars.bostrom@sp.se SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut 9

10 Gästskribent Brandsäkert fartyg på rätt köl Under de senaste årtiondena har bilfärjor (eller mera korrekt ropax; roll-on/ roll-off passenger ship) varit inblandade i ett antal allvarliga olyckor som resulterat i många dödsoffer. De ropax som byggs idag är betydligt säkrare än gårdagens. Dock kan ett modernt ropax även idag kapsejsa om det råkar ut för en allvarlig olycka som en kollision i hög fart. Att överge ett fartyg, oavsett om det varit utsatt för kollision, grundstötning eller brand ombord, är alltid riskfyllt. Björn Allenström, SSPA I det nyligen avslutade DESSO-projektet har ett nytt fartygskoncept, DESSO ROPAX, utvecklats. Fartyget är konstruerat för att hålla sig upprätt och flytande i upp till 24 timmar även om det blivit utsatt för en mycket allvarlig skada i skrovet. Det har även en brandsäkerhetsnivå som är betydligt högre än dagens ropax. Om fartyget utsätts för en allvarlig olycka skall därför passagerarna kunna stanna kvar ombord på DESSO ROPAX till dess att de kan lämna fartyget under säkra former. Målsättningen med DESSO-projektet var att: Ta fram ett konceptfartyg som är sin egen livbåt. Väsentligt öka förståelsen för hur detta bör ske så att fartyget håller sig upprätt och flytande efter en skrovskada, brand eller terroristattack. Skapa ett svenskt/europeiskt nätverk av företag, forskningsinstitut samt offentliga institutioner. Studera både passagerares och besättningens svårigheter att förflytta stora människoskaror ombord samt härbärgera dessa under en lång tid i en nödsituation. Upprätt och flytande en förutsättning Förmågan att hålla sig upprätt och flytande är av avgörande betydelse för att fartyget skall kunna fungera som sin egen livbåt. För att få fartyget att uppträda på detta vis är det väsentligt att skrovet fylls symmetriskt om det sker en vatteninträngning. Genom det undviker man stora slagsidor. Detta kräver, så långt det är möjligt, att utrymmena på styrbords och babords sida är förbundna med varandra. För att fartyget skall kunna hålla sig flytande krävs att fartyget har ett stort reservdeplacement ovanför vattenlinjen. För DESSO ROPAX har detta reservdeplacement åstadkommits genom att förse fartyget med extra bred dubbelbordläggning ända upp till nedersta passagerardäck. För att skapa den extra breda dubbelbordläggningen har fartyget breddats ovanför vattenlinjen. Detta innebär att fartyget inte förlorat någon lastkapacitet, ej heller ändrat sin stabilitet eller sina hydrodynamiska egenskaper. Brandsäkerheten hög ombord Gällande brandsäkerhetsregler utgjorde utgångspunkten för de ytterligare brandsäkerhetsåtgärder som införts på DESSO ROPAX. Målsättningen var att minimera tillväxt och spridning av en eventuell brand, samt att maximera tiden ombord för passagerarna för att undvika att behöva evakuera fartyget annat än under säkra förhållanden. De förbättringar som införts handlar dels om den allmänna planeringen av fartyget, men även om att välja inredningsmate- DESSO ROPAX är konstruerat att hålla sig upprätt och flytande i upp till 24 timmar även efter det har blivit utsatt för en stor skada i skrovet. Brand ombord skall aldrig behöva vara en orsak för att evakuera fartyget. 10

11 rial som minimerar tillväxt och spridning av brand. En mycket snabb upptäckt av brand kopplat till en likaså snabb släckning är väsentliga inslag. Rök och branddetektorer finns i alla utrymmen ombord, liksom sprinklersystem med vattendimma. På bildäcken finns brand och rökgardiner som indelar däcket i flera sektorer för att begränsa spridning av brand. I korridorer finns aktiv rökevakuering för att underlätta för passagerare att lämna utrymmena samt för släckningspersonal att nå branden. Beslutsstödssystemet arbetar kontinuerligt DESSO ROPAX är utrustat med ett avancerat beslutsstödssystem. Systemet arbetar kontinuerligt och om till exempel fartyget blir utsatt för vatteninträngning sker automatiskt en beräkning av fartygets stabilitet samt en prediktering av fartygets framtida rörelser och tillstånd. Lastförskjutning ingår även i beräkningarna. Hela fartygets geometri finns inlagt i systemet som erbjuder: Omedelbar varning avseende vatteninträngning, lastförskjutning samt brand och rök. Prediktering om framtida stabilitet, varnande för till exempel kapsejsning Råd angående handhavande av fartyget (manövrering, ballastning, brandsläckning) Råd angående evakuering om så blir nödvändigt Olika nivåer av beredskap ombord på DESSO ROPAX. Gul nivå Så länge som besättningen anser situationen vara tillräckligt säker kommer passagerarna tillåtas att vistas i alla områden. Orange nivå Om situationen blir mer allvarlig går den upp till orange nivå. Passagerarna kommer då att förflyttas upp från hytter till mera allmänna utrymmen. Hytterna kommer sedan att genomsökas och låsas. Röd nivå Om situationen blir riktigt allvarlig kommer passagerarna att föras upp till evakueringsdäcket. Härifrån kommer sedan evakueringen att ske. Finansierades i huvudsak av VINNOVA Projektet löpte över drygt två år med SSPA som projektledare. Övriga projektdeltagare var Chalmers, SP Brandteknik, Globtech Marine AB samt KockumSonics AB. Samarbetspartners var Stena, Silja Line, Lloyd s Register och Assuransföreningen. Projektet finansierades i huvudsak av VINNOVA, men även Sjöfartsverket och Stiftelsen Sveriges Sjömanshus bidrog med medel, medan samarbetspartners bidrog med eget arbete. Mer information om projektet finns på Björn Allenström, SSPA Tfn bjorn.allenstrom@sspa.se Systemet är kopplat till videokameror ombord samt brandvarningssystem, och sänder även information till landbaserat räddningscenter. Systemet erbjuder även möjligheter att öva olika nödsituationer. Tiden för överlevnad helt avgörande Tiden kommer alltid att vara en helt avgörande faktor för hur framgångsrik en evakuering av ett fartyg kommer att bli. På DESSO ROPAX kan tiden fram till evakuering uppgå till 24 timmar efter att en olycka skett. För att kunna erbjuda passagerare och besättning en så dräglig tillvaro som möjligt ombord under denna tid har fartyget indelats i tre områden, motsvarande; gul, orange samt röd beredskapsnivå. Detta möjliggör en stegvis förflyttning av passagerarna beroende på hur allvarligt situationen utvecklas. Pallsystem får första Green Flame utmärkelsen Den första produkt som får Green Flame utmärkelsen är Alex Pallet systems, en lätt, hållbar aluminium pall som ingår i ett leasing system. Green Flame är ett program som utvärderar produkter med hänsyn till miljö, hälsa och brandsäkerhet. Det ges till produkter som klarar kraven inom de tre områdena. Alex Pallet system är den första produkten som har funnits klara detta. Alex Pallet är en aluminiumpall. Den har klarat brandtest enligt UL 2335 bättre än träpallar. På träpallar behöver man använda bekämpningsmedel mot ohyra. Detta behövs inte för aluminiumpallar vilket minskar miljöbelastningen. Dock är aluminium en energikrävande råvara, men eftersom pallarna ingår i ett leasingsystem har detta ingen avgörande betydelse. Green Flame programmet har utvecklats av National Association of State Fire Marshals (NASFM) i USA tillsammans med Räddningsverket (SRV), Kemikalieinspektionen, Naturvårdsverket och SP. Oberoende experter inom olika områden ger en rekommendation om produkten ska få Green Flame eller inte. Green Flame Advisory Board beslutar om utmärkelsen ska delas ut. Röstande medlemmar i Green Flame Advisory Board är NASFM, SRV och US EPA. Kemikalieinspektionen och Naturvårdsverket är rådgivare till SRV i röstningen. SP har hand om sekretariatet till Green Flame. Petra Andersson Tfn petra.andersson@sp.se Margaret Simonson Tfn margaret.simonson@sp.se 11

12 Modellskaleförsök ger säkrare tunnlar En tunnels bredd och höjd påverkar förhållandena i en tunnel under en brand. Det visar preliminära resultat från brandförsök i en modelltunnel. Brandförsöken visar dessutom att brandkällans täthet har betydelse för hur brandeffekten påverkas av lufthastigheten i tunneln. På uppdrag av FORMAS har SP Brandteknik nyligen genomfört en omfattande försöksserie i en modelltunnel. Visserligen är fullskaliga brandförsök i många fall oundgängliga för att studera bränder i tunnlar, men de höga kostnaderna gör det omöjligt att genomföra långa försöksserier. Brandförsök i modellskala har visat sig vara en effektiv metod för att studera olika förlopp där många parametrar varieras. De höga gastemperaturerna som uppmättes i Runehamarförsöken (se t.ex. BrandPosten nr 29) föranledde en diskussion kring inverkan av tunnelns tvärsnittstorlek på resultaten. För att kunna svara på den frågan genomförde vi en serie modellskaleförsök i skala 1:20. Tunnelns bredd och höjd, lufthastigheten i tunneln, typ av bränsle, bränslets täthet samt bränslets höjd över tunnelgolvet varierades. I huvudsak användes två typer av bränsle: träribbstaplar och heptan. Träribbstaplar med olika avstånd mellan ribborna användes för att simulera olika täta gods, dvs. gods med olika stor möjlighet för luften att nå de innersta delarna. I några fall byttes några träribbor ut mot motsvarande i plast. Antändningen skedde vid den ena änden av uppställningen med hjälp av små bitar av en fiberskiva indränkta i heptan. Mätningarna fokuserades främst på gastemperaturer och utvecklad brandeffekt, men dessutom mättes gasflöde, koncentrationer av syre, kolmonoxid och koldioxid, yttemperaturer samt värmeflöde. Brandspridning till målobjekt studerades också. I en speciell del av försöksserien provades modern mätutrustning, som inte använts i någon större utsträckning i tunnelsammanhang tidigare. Denna del beskrivs ytterligare nedan. Mer än 50 försök Mer än 50 brandförsök genomfördes i försöksserien och mycket arbete återstår när det gäller att utvärdera all mätdata. De preliminära resultaten visar dock att tunnelns bredd och höjd påverkar temperaturfördelningen i tunneln på olika sätt beroende på avståndet till brandkällan. Temperaturfördelningen i en tunnel är viktig bl.a. för personer som vistas i tunneln, för risken för brandspridning och för Foto: Anders Lönnermark Brandförsöken genomfördes i en 10 m lång modelltunnel i skala 1:20. Träribbstapeln simulerade en långtradarlast. Uppställningen var kopplad till en våg för att mäta avbrinningshastigheten. påverkan på själva tunnelkonstruktionen. Lufthastighetens inverkan på utvecklad brandeffekt är något som studerats tidigare i tunnelsammanhang. Målet var att observera detta fenomen i den aktuella försöksserien på ett mer systematiskt sätt. En variation av bränslet visade att bränslets täthet påverkar hur stor inverkan ventilationen har på brandeffekten. Ny europeisk forskningsanläggning för säkerhet i tunnlar? Några av brandförsöken i modelltunneln genomfördes inom ramen för EU-projektet L-SURF (Large-Scale Underground Research Facility). Målet med L-SURF är att utveckla samarbetet inom tunnelforskningen i Europa och undersöka förutsättningarna för att bygga upp en europeisk organisation. Eventuellt skall en anläggning byggas för forskning och utbildning inom området bränder i tunnlar och andra undermarksanläggningar. Projektet innehåller sammanställningar av forskningsbehov, utveckling av affärsplan, framtagande av förslag på en flexibel lösning av konstruktionen av en sådan anläggning, etc. SP Brandteknik ansvarar för mättekniken inom projektet, d v s att ta fram förslag på mätmetoder och lämplig instrumentering av forskningsanläggningen. Inom ramen för denna del genomfördes alltså några försök med speciell inriktning mot mätmetoder och några av de metoder som testades var IR-kameror, en optisk metod för temperaturmätning (fibre Bragg grating), stereofotografering, en medelvärdesbildande flödesprob samt ett laserradarsystem. Dessutom har det tidigare på SP utvecklade plattermoelementet vidareutvecklats och utprovats. Resultat från de olika undersökningarna kommer att presenteras senare. Mer information om projektet L-SURF återfinns på Anders Lönnermark Tfn anders.lonnermark@sp.se Haukur Ingason Tfn haukur.ingason@sp.se 12

13 Ventilationssystemet i Götatunneln testat Det brinner! Röken fyller snabbt tunneln. Vid brand i en tunnel är det viktigt att kunna styra och kontrollera brandröken så att de som befinner sig i tunneln kan ta sig ut och att de som skall rädda och släcka kan ta sig fram mot branden. Nyligen provades hur ventilationssystemet i Götatunneln fungerar i samband med en brand. Söndagen den 2 april var personal från SP Brandteknik på plats i Götatunneln för att anlägga en brand. Målet var att alstra värme och rök motsvarande en mindre bilbrand för att prova ventilationssystemet i tunneln. Eftersom tunneln är ny var önskemålet att åstadkomma en så ren brand som möjligt för att minimera påverkan på tunneln. Valet av bränsle föll på metanol, som i stort sett inte producerar någon rök alls. Röken (ren och ljus rök) producerades i stället med hjälp av rökmaskiner av den typ som används inom räddningstjänst för övning och på teatrar för att skapa effekter. Rökmaskinerna placerades så att röken adderades till de varma gaserna från metanolbranden och på så vis följde med de varma gaserna. Uppställningen alstrade värme och rök motsvarande brand i en mindre personbil. Två identiska brandförsök genomfördes där ventilationssystemet testades på olika sätt i de två fallen. Olika ventilationsinställningar provades I samband med en brand i tunneln är det tänkt att ventilationen i inledningsskedet skall vara tillräcklig för att kontrollera röken, men inte så hög att röken Den producerade röken tillsattes till den varma plymen från branden. slås ner mot de personer som eventuellt befinner sig nedströms branden. Detta ventilationsläge kallas angreppsventilation och är avsett att underlätta för räddningstjänsten. För att ventilera ut röken effektivt behövs ett högre flöde, s.k. brandgasventilation. Båda dessa lägen testades i samband med brandförsöken i Götatunneln. Brandgasventilationen startades när röken hade nått den ena tunnelmynningen m från branden. I ena försöket var brandgasventilationen riktad åt samma hålls som angreppsventilationen medan den i andra försöket riktades åt motsatt håll för att vända röken. I båda fallen ventilerades röken ut på ett effektivt sätt, vilket var att vänta eftersom ventilationssystemet är dimensionerat för större bränder än en bilbrand. Det är emellertid av stor vikt att genomföra prov av den nämnda typen för att verifiera sys- Foto: Anders Lönnermark temets funktion, mäta lufthastigheterna i tunneln vid olika ventilationsinställningar, observera ventilationens effekt på röken, gå igenom rutiner och handhavande, studera olika tidsförlopp (t.ex. för att nå en viss hastighet eller för att vända flödet av rök), etc. Det är viktigt både att ventilationssystemet fungerar och att tunneloperatör och räddningstjänst vet hur det fungerar. Detta kan vara avgörande i en akut situation. För ytterligare information angående genomförande av den nämnda typen av brandförsök i tunnlar kontakta Anders Lönnermark Tfn anders.lonnermark@sp.se Sweden Kidde Sweden erbjuder brandsläckare, brandposter, utrymningssystem, fasta släcksystem, brandlarm, konsultation, projektering, installation, service/underhåll samt utbildning och dokumentation SBA. Vi skyddar Din Framtid och vi finns nära Dig! 13

14 Projekt ger bättre provningsmetod för sprinkler på ro-ro däck Brand på ro-ro däck på fartyg är relativt sett ovanligt men kan leda till allvarliga konsekvenser. Ro-ro däck där passagerare har tillträde skyddas normalt med vattensprinkler, men systemens effektivitet har ifrågasatts och lämpliga brandprovningsmetoder för alternativa vattensprinklersystem saknas. I ett nyligen avslutat projekt har undersökts hur en brandprovningsmetod bör vara utformad med avseende på bland annat val av brandscenarier. En ledstjärna har varit att metodiken skall ha en god repeter- och reproducerbarhet. För ro-ro däck där passagerarna har tillträde vid lastning och lossning används idag pratiskt taget bara vattensprinkler. De dimensioneras och installeras enligt kraven i IMO Resolution A.123(V) som daterar sig från Flera tidigare projekt genomförda vid SP, se nedanstående faktaruta, har visat att systemen inte är anpassade till dagens risker. De är sannolikt underdimensionerade för många av de bränder som kan uppstå på ett ro-ro däck. Det finns även en brandprovningsmetod och installationsföreskrifter för alternativa system. Dessa krav har antagits av IMO som en alternativ möjlighet genom IMO MSC/Circ Det finns dock inga system på marknaden som möter dessa krav. Repeter- och reproducerbarhet viktigt Det nyligen avslutade projektets målsättning var att lägga fram ett första förslag för hur man ska brandprova sprinklersystem och riktlinjer för hur en bra brandprovningsmetod bör vara utformad. Som utgångspunkt formulerades ett antal grundkrav som kan anses viktiga för en bra provningsmetod. Hit räknas bland annat att den skall simulera de brandförlopp som kan förekomma på ett ro-ro däck. Baserat på dessa grundkrav föreslås två brandscenarier, ett för personbilar och ett för lastbilar. Det är även viktigt att metoden har en god repeter- och reproducerbarhet. Därför valdes brännbart material, wellpappkartonger med plastmuggar och träpallar som enligt tidigare erfarenheter ger repeterbara förlopp förutsatt att materialet är korrekt konditionerat. Försöken behöver genomföras i full skala med så mycket brännbart material att det går att avgöra hur långt en brand sprider sig. Det kräver en relativt stor mängd brännbart material i varje försök. Men intentionen har varit att försöka att begränsa mängden brännbart material så mycket som det ansetts vara praktiskt möjligt. Effektivare system den långsiktiga målsättningen Den långsiktiga målsättningen med projektet är att främja användningen av mer effektiva vattenbaserade släcksystem på ro-ro däck än de som stipuleras av IMO Resolution A.123(V). Effektivare system kan åstadkommas genom att öka vattentätheten, blanda skumvätska till vattnet eller genom att använda system av typen vattendimma. Ett önskemål från sjöfartsmyndigheter är att framtida krav och brandprovningsmetoder leder till betydligt högre säkerhetsnivå än dagens. Finansierades av VINNOVA Projektet finansierades av VINNOVA inom ramen för deras Sjösäkerhetsprogram. Ytterligare två samarbetspartners har varit knutna till projektet, Marioff Corporation Oy och Det Norske Veritas. Dessutom deltog det finska brandlaboratoriet vid VTT där även en serie sprinklerförsök genomfördes. Projektet redovisas i SP Rapport 2006:02 som kan laddas ned från SPs hemsida. Magnus Arvidson Tfn: magnus.arvidson@sp.se Tidigare rapporter inom samma område Arvidson, Magnus, Ingason Haukur och Persson, Henry, Water Based Fire Protection Systems for Vehicle Decks on Ro-Ro Passenger Ferries, Brandforsk Project , SP Report 1997:03. Arvidson, Magnus, Large Scale Ro- Ro Vehicle Deck Fire Test, Nordtest Project , Brandforsk Project , SP Report 1997:15. Arvidson, Magnus and Torstensson, Håkan, En förstudie angående vattenbaserade släcksystem för lastutrymmen på fartyg, Brandforsk projekt , SP Rapport 2002:22. Trailers sida vid sida på ett ro-ro däck utgör en hög brandbelastning. Foto: Magnus Arvidson 14

15 15

16 Guest contributor Reducing the weight of structural fire protection in composite ships An SP-coordinated Swedish research project, LASS ( is currently underway to investigate how lightweight construction can be extended in shipbuilding. A major barrier to the increased use of lightweight materials is the problem of protecting them against fire. Investigating more efficient ways to provide fire protection to composite structures is an important part of the LASS project and one where SP s fire testing capability and a new fire insulation product development have recently been usefully combined. Allan Beeston, Market Manager Fire Protection, Thermal Ceramics Europe Balancing the need for adequate structural fire protection in ships with the desire to minimise structural weight is often a difficult challenge. Certain bulkheads and decks in ships must be insulated with fire resistant materials to prevent fire spread and this adds unwanted weight. Paradoxically, the lightweight materials require a higher weight of fire insulation than that used on an equivalent steel construction. Aluminium and composite fire divisions need to be maintained to a lower temperature than their steel equivalents in order to prevent collapse and subsequent fire spread. This leads to increased insulation weight. Table 1 illustrates the problem. Providing structural fire protection to composites Of all materials used in lightweight ship construction, composites provide the greatest challenge for designers of structural fire protection systems. The reasons can be summarised as follows: A typical construction consists of a sandwich panel of 40 to 50 mm comprising a low density PVC foam core and a thin skin on either side built up using resin bonded e-glass fibre. All the materials used have low temperature resistance. The resin typically has a maximum use temperature of less than 100 C before softening. The materials of the composite, especially the PVC core, are highly insulating. Heat flow through the panel is minimal, resulting in rapid temperature build up at its surface behind the fire insulation. Loss of strength ensues and this can lead to collapse. Whilst IMO Fire Test Procedures are quite specific regarding testing of metallic structures, they are not so for non-metallic materials. In particular, the specification of the composite panel that should be tested is not defined even though construction details can significantly influence fire test performance. For example the density of the PVC core used, the temperature resistance of the resin, weight of e-glass used for the skin and stiffener spacing are all factors that influence structural fire resistance and fire test outcomes. Requirements Fire testing of composites is carried out to IMO MSC 45 (65) resolution using the fire test principles established in IMO A754 (18) resolution. The test method requires a relatively large scale panel exposed in a furnace to a temperature/time curve that reaches around 935 C within one hour. The performance requirements are summarised in Table 2. IMO MSC 45 (65) specifies that a static load is applied to any non-metallic structure. Limits are also placed on the amount and rate of deflection allowed during the fire test. Unlike steel and aluminium structures, the major failure mechanism in a fire test of a composite structure will be excessive deflection or collapse caused by temperature build-up at the resin skin/pvc core. Because weakening of the structure occurs at low temperatures a large amount of fire insulation has to be used. A new fire insulation For many years, Thermal Ceramics has supplied its FireMaster 607 Blanket to the shipbuilding industry for structural fire protection. The continuing search for lighter fire insulation has resulted in the development by Thermal Ceramics of FireMaster Marine Plus Blanket. With all fibre insulation products, increasing the fibre density reduces thermal conductivity thus improving thermal insulation. The real innovation of FireMaster Marine Plus is the production of a blanket with increased fibre density but without a corresponding increase in the density of the blanket itself. For example, FireMaster Marine Plus blanket of 70 kg/m 3 density will have significantly more fibres per m 3 than a standard FireMaster 607 blanket of the same density. Thermal insulation is improved but the density and weight of the blanket remain the same as the standard Table 1. Relative weights to achieve an A60 equivalent performance on various deck structures (based on the use of Thermal Ceramics FireMaster 607 blanket). Photo: Thermal Ceramics Composite deck prior to fire testing showing large stiffener span. Fire Division Type Fire Insulation System Details Weight A60 Steel Deck 38 mm x 96 kg/m kg/m 2 - A60 Aluminium Deck 50 mm x 96 kg/m kg/m 2 31% 60 minute composite sandwich panel Deck 100 mm x 96 kg/m kg/m 2 260% Weight increase relative to steel 16

17 FireMaster 607 Blanket. All this is possible using an advanced fiberization technique developed by Thermal Ceramics Research and Development Department. An interesting aspect of all FireMaster blankets is that the fibres are not chemically bound together but mechanically needled. With high fibre density, more fibres are available for needling thus higher strength can be achieved. This means that low density FireMaster Marine Plus blankets can be produced with equivalent handling strength and thermal conductivity to Fire- Master 607 blankets of higher density. This allows fire insulation designs to utilise lower density blanket than was previously possible and this is the key mechanism by which fire insulation weight is reduced using FireMaster Marine Plus. The absence of chemical binders ensures there is no toxic smoke emission from the Blanket during a fire, a useful contribution to overall safety. SP Fire Tests The needs of the LASS project provided an ideal opportunity to investigate potential weight savings achievable using FireMaster Marine Plus on composite structures. Thermal Ceramics therefore sponsored two 60 minute fire tests at SP in February 2006; one deck and one bulkhead. The insulation specification for the full scale tests was derived following a number of small scale fire tests carried out by Kockums Shipyards, Karlskrona. These tests compared existing FireMaster 607 composite bulkhead specifications with a number of candidate specifications based on the new FireMaster Marine Plus blanket. A system of 100 mm thickness with an overall weight of 6.9 kg/m 2 was chosen for the full scale fire tests. This represents a weight reduction of nearly 30% compared to the FireMaster 607 system in current use. The collaboration of the LASS project team in these tests provided the important opportunity to address the issue of fire test panel specifications discussed earlier. The decision was taken to test a relatively worse case of composite strength so that the insulation specification tested could be applied to as wide a variety of stronger composite structures as possible. Working in conjunction with DIAB who manufactured the bulkhead and deck specimens and DNV who oversaw the test program, a specification was evolved for the bulkheads and decks which incorporated the following key features: Laminate skin thickness 1 mm (bulkhead),1mm & 1.4 mm (deck) Low temperature resin (critical temperature of 80 C) 50 mm PVC core No stiffeners on the bulkhead and stiffeners in the deck spaced at 2m centres providing a large un-stiffened load bearing area. Both fire tests demonstrated the ability of the new lighter weight insulation to protect the composite structures from collapse for the full 60 minute fire period. In addition, some valuable insights into the behaviour of composite sandwich panels Deck Test in progress showing the steel bearing beams and hydraulic rams used to apply the static load required for the fire test. Photos: Thermal Ceramics Installation of the FireMaster Marine Plus blanket in progress showing the flexible profile wrap and butted joint system. in fire tests were obtained. The deck and bulkheads remained load-bearing even when the theoretical maximum resin temperature was exceeded. It appears that even a thin layer of resin-bonded e-glass provides significant insulation to the PVC core. The relative importance or synergy of each part of the structure to the overall fire resistance of the composite may be more complex than at first thought. This demonstrates the value of full-scale fire testing to verify fire performance of composite sandwich structures. Table 2. IMO A754 (18) Fire Test Performance. The criteria must be maintained throughout the entire test period (typically 30 or 60 minutes). Performance Criterion Stability Integrity Insulation Measurement Criterion No collapse No gaps or cracks through which hot gasses can pass Unexposed face temp. rise: 140 C average 180 C maximum Impact on Composite Sandwich Structures High levels of insulation needed to prevent collapse / excessive deflection Not usually a problem as Stability is maintained Unexposed face temperature rise is minimal due to high insulation value of the sandwich structure Table 3. Weight reduction examples on metallic structures using FireMaster Marine Plus. Application Weight of FireMaster Marine Plus System A60 SOLAS Aluminium Deck 3.5 kg/m 2 27% A60 SOLAS Steel Bulkhead 4.8 kg/m 2 20% 30 minute High Speed Craft, 2mm Aluminium deck and bulkhead 2.45 kg/m 2 32% Impact on Steel / Aluminium Structures Un-insulated steel will not collapse Aluminium requires moderate level of insulation to prevent collapse Not usually a problem as Stability is maintained Main cause of failure in a fire test. Insulation thickness design is critically important. Weight saving compared to previous FireMaster 607 Further opportunities Following the composite test program, more fire tests have been carried out to demonstrate the weight savings achievable on metallic structures using FireMaster Marine Plus. Examples of these new specifications are shown in Table 3 below m 2 of FireMaster Marine Plus blanket has already been installed for A60 fire protection of steel decks on a monohull fast ferry built by a major European yard. Previously the yard had used an alternative light weight system but the improved installation ease and economical cost of the FireMaster Marine Plus system offered a commercial advantage whilst maintaining the low system weight required. Allan Beeston, Market Manager Fire Protection, Thermal Ceramics Europe 17

18 Släckning av silobränder kräver rätt taktik Släcktaktik och detektering har studerats i en serie försök med träpellets lagrade i en högsilo. Försöken utfördes på SP:s brandlaboratorium med en silo i modellskala där 4 m 3 träpellets fylldes upp i silon inför varje försök. Det har under senare år skett ett antal bränder i silos där man lagrat träpellets. Ett exempel på en stor och svårsläckt brand av den typen var branden i Härnösand hösten 2004 där det brann i tre av fem stycken 35 meter höga silotorn som var fyllda med ca 5000 m 3 träpellets vardera. Brandorsaken var självantändning. Bränder i silos är generellt svårsläckta och kan utgöra svårbedömda risker för räddningstjänstens personal. SP har tidigare utrett kunskapsläget och befintliga metoder vad gäller släckning av bränder i silos. Detta arbete utmynnade i rapporten Släckning av bränder i silos, SP-AR 2004:16, kan laddas ner på Rapporten visar på farorna med silobränder och bristen på kunskap om hur dessa bränder skall släckas. Siloförsöken på SP För att förbättra kunskapsläget vad gäller släckinsattser vid silobränder har experiment nyligen utförts på SP med träpellets i en modellsilo. Projektet är finansierat Foto: Per Blomqvist Förberedelser inför ett försök med modellsilon. Silon som var fylld med 4 m 3 träpellets var 6 m hög och hade en diameter på 1,0 m. av Brandforsk, Värmeforsk, Lantmännen och försäkringsbolaget If. Experimenten utökades med detaljerade mätningar av emitterade ämnen för att ge mer kunskap vad gäller detektion. Denna utökning av projektet finansierades av Statens Energimyndighet (STEM) genom kompetenscentrumet CECOST. Modellsilon som byggdes upp i betong inför försöken hade en höjd på 6 m och en diameter på 1 m. Inför varje försök fylldes silon med ca 2,4 ton träpellets till en höjd av ca 5 m. En glödbrand etablerades inne i pelletsbulken men hjälp av en lokal värmekälla för att efterlikna en självantändning. Glödbranden fick sedan sprida sig i silon tills en meterstor sektion av silons innehåll var pyrolyserad. Pyrolyszonens utbredning följdes med nära 100 termoelement som var utplacerade inne i silon. Bildade gaser analyserades kontinuerligt både inne i pelletsbulken och uppe på silotoppen. Varje enskilt försök tog flera dagar i anspråk. Både brandutbredningen av pyrolysen och släckningen är långsamma förlopp. Fyra försök utfördes där det ingick studier av inertering både med koldioxid och med kvävgas. Släckning av en silobrand kräver rätt taktik Experimentella studier av släcktaktik vid silobränder har aldrig tidigare utförts med en provuppställning av motsvarande relativt stora dimensioner. Det är därför roligt att kunna rapportera att försöksserien var lyckad och att t.ex. repeterbarheten av pyrolysfasens utveckling innan släckning var mycket hög. Pyrolyszonen vandrade under alla försök nedåt i silon från det område där pyrolysen startade medan en våg av fukt och pyrolysgaser sakta vandrade uppåt. Resultaten från försöken är inte fullständigt utvärderade vid publiceringen av denna artikel, men några generella observationer vad gäller detektering och släckning av silobränder kan ändå ges här: Tidig detektion är önskvärd men svår att erhålla med konventionella metoder. När man detekterar rök eller förhöjda halter av t.ex. kolmonoxid i toppen har pyrolysförloppet sannolikt pågått i flera dygn. Släckning görs bäst genom inertering med koldioxid eller kvävgas som tillförs (i gasfas) så nära silons botten som möjligt. Vatten får inte användas eftersom materialet sväller kraftigt och man kan riskera att spränga silon. Öppningar och otätheter i silon skall tätas så effektivt som möjligt. Varje otäthet innebär ökad pyrolysintensitet och en mer svårhanterlig situation. Att öppna upp och tömma en brinnande silo är det sämsta man kan göra. En kontrollerad tömning inleds när man genom t.ex. temperaturmätningar och gasanalyser noterar att pyrolysintensiteten reducerats kraftigt. Man får räkna med en lång släckinsats (dagar-veckor). Resultaten från försöken kommer att publiceras i form av en SP rapport vilken beräknas vara klar i slutet av Henry Persson, Tfn henry.persson@sp.se Per Blomqvist Tfn per.blomqvist@sp.se 18

19 Tunnelsymposium sammanförde forskare och beslutsfattare Det andra International Symposium on Tunnel Safety and Security (ISTSS) hölls nyligen i Madrid. Symposiet samlade nästan 200 delegater från över 20 länder och sammanförde forskare och beslutsfattare under tre dagar för att diskutera vad man lärt sig av tidigare erfarenheter. Planerna är redan i full gång inför det tredje symposiet i serien som skall hållas i Göteborg, Tunnlar blir en allt mer integrerad och viktig del av samhällets infrastruktur och i terrorismens spår har säkerhetsfrågor blivit allt viktigare. Intresset för en konferens som kombinerar dessa två ämnen har varit stort sedan man genomförde de storskaliga brandförsöken i Runehamartunneln i Norge, Programmet sträckte sig över tre dagar med mycket varierade ämnen från tunneldesign och skydd till nya forskningsrön och insatshantering. Ett viktigt ämne var naturligtvis det nya EU tunneldirektivet där representanter för EU, insatsstyrkor och tunnelägare diskuterade tidtabellen och hur man praktiskt skall kunna införa de åtgärder som krävs enligt direktivet. Många frågor som är viktiga för tunnelsäkerheten är fortfarande olösta, t ex hur man bäst skall identifiera vilka objekt som skall skyddas, vilka designparametrar som skall användas för branddimensionering och användningen av aktiva eller passiva skydd. Nästa symposium kommer att äga rum i Göteborg, Ett Call for Papers finns redan och mer information om hur man anmäler ett paper finns på Margaret Simonson Tfn margaret.simonson@sp.se Foto: Haukur Ingason Dr. Anders Lönnermark (SP) talar på symposiet. Energigatan 5, Kungsbacka Telefon: E-post: info@siliconetrading.se 19

20 Gästskribent Nationellt kompetenscentrum om brandsäkerhet i undermarksanläggningar bildat Mia Kumm, Mälardalens Högskola För att tillgodose behovet av en samlad kompetens om brandsäkerhet i undermarksanläggningar och för att utbyta och sprida väsentlig information inom området har ett nationellt kompetenscentrum bildats. Inom och utom Sveriges gränser byggs fler och fler tunnlar och undermarksanläggningar. De byggs för att korta ner transportavstånd, för att skydda kablar och rörledningar och för att ge plats åt annan bebyggelse ovan mark. Järnvägsspår och vägar överdäckas, städerna förtätas och i många fall kan man tala om en stad under staden. Enbart under Storstockholm finns mer än 400 km tunnlar. Anläggningar under mark behöver inte bara utgöras av tunnlar för trafik eller annan infrastruktur, utan kan vara garage, köpcenter eller viktiga strategiska anläggningar för civilt eller militärt bruk. I de flesta anläggningar under mark finns begränsningar gällande möjligheterna till utrymning, brandgasevakuering och effektiva räddningsinsatser. Effekten på bränder i gods under mark kan vara annorlunda än en hos en brand i samma material ute i det fria. I undermarksanläggningar utan fönster mot det fria kan underventilerade bränder få förödande konsekvenser och tidigare under året omkom flera brandmän i Paris efter en backdraft situation i en undermarksanläggning. Foto: Haukur Ingason Försöken i Runehamar visade hur intensiv en brand i en lastbil kan bli. Försök i Södra Länken. Nya hot Nya typer av hot har realiserats i och med attackerna på masstransportsystem i Paris, Moskva, Madrid och London. De senaste årens bränder i tunnelbanesystem, de transeuropeiska vägtunnlarna och kabel- och distributionstunnlar visar på svårigheterna med utrymning och insatser i denna typ av anläggningar. Forskning inom kompetensområdet bedrivs idag på ett flertal platser i landet. Den innefattar ett flertal olika discipliner och de olika forskningsinstitutionerna och lärosätena har spetskompetens inom sina respektive delområden. Både det förebyggande brandskyddsarbetet, insatsplaneringen och de beslut som ofta behöver tas på knapphändig information i händelse av en brand behöver stödjas av väl underbyggd forskning. För att nå bästa möjliga resultat i denna forskning krävs samarbete. De olika delområdena och disciplinerna är starkt sammanlänkade och beroende av varandra. Om utrymningen fördröjs kommer räddningsstyrkan att få inrikta sig på att assistera utrymningen Foto: Mia Kumm istället för att snabbt kunna göra en släckningsinsats och om brandgaskontrollen inte fungerar tillfredsställande kan det försvåra utrymningen och till och med omöjliggöra räddningstjänstens insats. Om den taktiska planeringen brister kan detta påverka möjligheten att rädda tunneln och dess konstruktion. Alla dessa delar utgör pusselbitar som är beroende av varandra från forskningsstadiet ända till slutlig användning. Foto: Haukur Ingason Kontroll av de giftiga brandgaserna kan vara avgörande för konsekvenserna av en brand i en tunnel. 20