FOA FÖRSVARETS FORSKNINGSANSTALT



Relevanta dokument
BESKJUTNING AV ACETYLEN- FLASKOR INOMHUS

BESKJUTNING AV ACETYLENTUBER MED AK 4 OCH 7,62 MM AMMUNITION

ALMÄNNA ANVISNINGAR FÖR IALMÄNNA ANVISNINGAR FÖR

UNDERSÖKNINGSPROTOKOLL

Myndigheten tör samhällsskydd och beredskap. Gasol för hem- och fritidsmiljö

Uppföljning av lufttäthet i klimatskalet ett år efter första mätningen

PM. Komplettering avseende miljöriskanalys

BRUKSANVISNING Calypso Trend

Bygg med Vision. HomIQ

MMVA01 Termodynamik med strömningslära Exempel på tentamensuppgifter

Stork Elgolvvärme - KabelKit Installationspaket för el-golvvärme för våtutrymmen och klinker mm.

Uppdragets syfte var att med CFD-simulering undersöka spridningen av gas vid ett läckage i en tankstation.

Jeven kåpa JSI JVI JLI JSKI JKI JSDI JDI. Monteringsanvisning

Observera också att det inte går att både se kanten på fönstret och det där ute tydligt samtidigt.

Detaljerad checklista belysning/synergonomi, i första hand för ergonomer/arbetsmiljöingenjörer och andra specialister

SWG dokumentation. System

Checklista för SBA egenkontroll (kvartalsvis)

Tips och råd. När du ska köpa skjutdörrar och inredning från Mirro.

SKOG Några ord om ATEX. Susanne Roos, Inspecta Technology

Stadshuset. En manual för att bygga din egna bostad.

Titan förråd. Monteringsinstruktioner för Titan förråd

VENTILATIONSBRANDSKYDD 5 p WV 0100 Laboratorierapport Fågelbacken, Västerås :15-18:00. Grupp Lisa:

Gasol för hem- och fritidsmiljö

aurelia aniara Användarmanual

4-4 Parallellogrammer Namn:..

Användarmanual. Modell: SLIM M602W / M602SS

Trycket är beroende av kraft och area

Coolpart Kyl-Frysrum. tel

Provtryckning av klimatskal. Gudö 3:551. Uppdragsgivare: Stefan Evertson

AVL.UJ10.3.U2. Installations- och användaranvisning. Svendsen 1. NSP Brasvärme -funktion och design

BILAGA C KONSEKVENSBERÄKNINGAR

12 Systemspecifika regler Europabanan Generellt Standardbanor... 4

Avancerad skyddsutrustning för kemiskt skydd Ända sedan vi utvecklade våra första produkter för kemiskt skydd 1992, har vi arbetat i samråd med

STOCKHOLMS HAMNAR AB OLJEHAMNEN VÄRTAN STOCKHOLM

Sätt färg på tillvaron genom att måla och tapetsera

Upprättad: / PA Utgåva: 03 Reviderad: / PA Sida: 1 av 13 OI06H-0404 SR 530. Handhavandeinstruktion SR 530 Huva


Allmänna råd till Statens räddningsverkets föreskrifter (SRVFS 1995:1) om besiktning av samlingstält;

INFORMATION HSB BRF ZEBRAN (10)

SKYSKRAPAN BRINNER - brandförsök med glasfasader

Bilaga 3 Råd och rekommendationer för avfallsutrymmen och transportvägar

6342 SKÅRE med brandstång

Datum Ert datum 1(2) Räddningstjänsten Handläggare, telefon Vår beteckning Peter Ehrenstråhle,

Nov N a o vt a r e T n r d e n Ö d Ö

BRUKSANVISNING Classic Trend

Skyddrond. Förskola. Datum

Li-Ion Akkupack. Bruksanvisning Säkerhetsanvisningar

Upprättad av Om du planerar en övernattning i en lokal som inte är avsedd för det ska du informera räddningstjänsten.

Laborationer i miljöfysik. Solcellen

Brandgaskylning: Lågande och icke lågande brandgaser

T / C +17. c) När man andas utomhus en kall dag ser man sin andedräkt som rök ur munnen. Vad beror det på?

Monteringsanvisning. Bure stuga 25m 2. med loft. v1.0

Tryck. fredag 31 januari 14

WALLENBERGS FYSIKPRIS

Montage- och bruksanvisning FLEXY Trappställning

Terriervalp-analogin hela historien [version 0.3]

Tempo 22 mm och 25 mm

MONTERINGSANVISNING FÖR UTEBOXEN

Statsrådets förordning

Inspektion av arkivlokaler hos Kungl Konsthögskolan

Beställningslista för Conventum Arena

12) Terminologi. Brandflöde. Medelbrandflöde. Brandskapat flöde avses den termiska expansionen av rumsvolymen per tidsenhet i rum där brand uppstått.

Fredriksberg. Information till boende. Systematiskt Brandskyddsarbete Bilaga 2

Monteringsanvisning. Bruks Stuga 10m 2. v1.1

Måla tak Arbetsråd för Sober Natur Takfärg.

Monteringsanvisning till Modell

Korrosionsinstitutet. Swedish Corrosion Institute. Uppdragsgivare: Nicholas T Rolander Morbygden 44 SE Falun

LEKTION 3: FÖLJDERNA AV EN OLYCKA KAN BEGRÄNSAS

Statisk elektricitet och potentialutjämning

Kyrkan räknas till offentliga rum och de ska även vara tillgängliga för människor

Sommarstugan Övningar för CAD2

Antikvarisk kontroll. Invid domkyrkan II. Nedgrävning av radonbrunn. Raä 88 Domkyrkan Uppsala stad Uppland. Bent Syse

ERICSINDUSTRIER. badrumskvalitet sedan 1953

Finja Betong. Torrbruk. Gipsputs. -ett lättarbetat putsbruk för de fl esta underlag inomhus

Skyltar. Fasad. Samhalls logotypskyltar är avsedda att utföras i färg. Vid praktiska problem, kontakta alltid Stab Kommunikation. SAMHALL PROFILMANUAL

Monteringsanvisning och skötselråd

Bruksanvisning KERAMISK VÄRMEFLÄKT. PTC 04

5. (Brand)skyddsregler

Innan du påbörjar monteringen skall du kontrollera följande! Tack för att du valde en stuga från Bränna fritid

Lufttryck i ballong laboration Mätteknik

Omklädningsrum. Onsdag den 14 april 2010 Nu anser vi att det är färdigt!!!!!

B R U K S A N V I S N I N G. Dammsugare Artikelnummer (lila), (grön)

Maximal exponering, kundvänlighet och brandsäkerhet

Hekla monteringsinstruktion

Brandutredning. Objektstyp: Larmtid: Adress: Ägare: Fastighetsbetäckning: Startutrymme: Startföremål: Brandorsak: Insatsrapport nr:

Monteringsanvisningar. Fönster och dörrar

Tack Kurt. Information hösten Brf Stormen. Innehåll

Kondensbildning på fönster med flera rutor

Kondensbildning på fönster med flera rutor

Bruks Stuga/Bastu 5m2

Några demonstrativa tester av Litiumbatterier; the World's most Dangerous Batteries

Bruksanvisning för gasolkamin

NARVI BASTUUGNAR NC 16, NC 20, NC 24 och NC 20 VS. MONTERINGS-, BRUKS- OCH SKÖTSELANVISNING

ballingslov.se LÄTT OCH RÄTT MONTERING AV DITT NYA KÖK Till montören: Lämna kvar denna monteringsanvisning

Produktblad Montage Miljö Underhåll

Tack för att du har valt en inglasning från Mekoflex! Vi önskar dig stort nöje och många trevliga stunder i det nya inglasade rummet.

Stallinredning. Abiana mellanvägg, Douglas trä 2500 mm bred 2510 mm mm bred 3010 mm mm bred 3510 mm mm bred

NSP 54 Gjutjärnskamin

FF-17 Förförstärkarlåda, sida 1.

INSTALLATIONSGUIDE. SW1627 Hermod Handdukstork Mått: 740 x 400 mm.

Transkript:

FOA FÖRSVARETS FORSKNINGSANSTALT 96-5244/S AMMONIAK/LUFT-EXPLOSIONER Landskrona-försöken 1996 T Carlsson, S Lamnevik, K Niréus, K Ormegard, B Sandberg Riskanalysgruppen Postadress Besöksadress Telefon Telefax Grindsjön Grindsjön 08-7063000 08-7064143 14725 TUMBA

96-5244/S AMMONIAK/LUFT-EXPLOSIONER Landskrona-försöken 1996 T Carlsson, S Lamnevik, K Niréus, K Ormegard, B Sandberg Riskanalysgruppen Postadress Besöksadress Telefon Telefax Grindsjön Grindsjön 08-7063000 08-7064143 14725 TUMBA

SAMMANFATTNING FOA har av Statens Räddningsverk fått i uppdrag att utföra försök under v 644 i Landskrona med ammoniak/luft-explosioner i container (beställning nr 9580-01, 1996-10-07). Försöken har omfattat: Verifiering av tändenergier från laboratorieprov Tryckmätningar vid olika avlastningsareor och turbulensfall Temperaturmätning i brandskyddsdräkter (kompletta med andningsapparater och hjälmar) Försöken, som var mycket lyckade, visade: Elektriska gnistor tänder ammoniak/luftblandningar Tändenergin är måttlig Glödlampor kan fungera som tändkälla Explosionsförloppet är ej våldsamt om avlastningsarea finns Bra branddräkt med andningsapparat ger överlevnad vid explosion i liten lokal med avlastningsarea Detta betyder att ägare till kylmaskinrum med ammoniak som kylmedium bör ägna tid åt att: Avlägsna belysningsarmatur med nakna glödlampor Kartlägga elutrustningen, identifiera och skydda kontakter som kan ge gnistor/ljusbågar Utarbeta rutiner för heta arbeten i kylmaskinrum så att tändning av ammoniak undviks. Kartlägga avlastningsarean till det fria. Skador vid en eventuell explosion kan undvikas om avlastningsarean är större än 0,5 % av kylmaskinrummets totala inneryta (tak + golv + väggar). 2

INNEHÅLL sid Sammanfattning 2 Uppdraget 4 Försökscontainer 5 Försök med olika tändkällor 6 Svetslåga 6 Elektrisk gnista 7 Glödlampa med och utan hölje 8 Lysrör 9 Tryck vid explosion 10 Tom container 10 Container med turbulensökande hinder 13 Container med mindre öppning till det fria 15 Provning av branddräkter 16 Brandskyddsdräkt RB 90 16 TST brandskyddsdräkt 18 Slutsatser 20 Referenser 21 Bilaga 1 (Tryckregistreringar) Bilaga 2 (Temperaturregistreringar) 3

UPPDRAGET FOA har av Statens Räddningsverk fått i uppdrag att utföra försök under v 644 i Landskrona med ammoniak/luft-explosioner i container (beställning nr 9580-01, 1996-10-07). Försöken skall omfatta: Verifiering av tändenergier Tryckmätningar vid olika avlastningsareor och turbulensfall Temperaturmätning i brandskyddsdräkter (kompletta med andningsapparater och hjälmar) Försöken är en komplettering av tidigare gjorda försök i container (Lamnevik, 1994) och på laboratorium (Carlsson & Lamnevik, 1996). De tidigare utförda arbetena visade att blandningar av ammoniak och luft ej tändes av rödglödande motstånds-tråd, att tändning kunde ske med elektrisk gnista men att det därvid var lättare att tända (krävdes lägre energi) med induktiv gnista jämfört med kapacitiv gnista. Ett önskemål var också att undersöka huruvida belysningen i kylmaskinrum kunde utgöra en potentiell tändkälla vid ett ammoniakläckage. Tändning tänktes i så fall kunna ske om kall, vätskeformig ammoniak råkade träffa en naken tänd glödlampa eller lysrör så att glashöljet sprack av temperaturchocken och glödtråden exponerades fritt för ammoniak/luft. Uppdraget har utförts i samarbete med Roland Bengtsson med medarbetare på ESQ Management i Landskrona och har följts på plats av Anders Lindberg, Ammonia Partnership AB. Från FOA har deltagit Stefan Lamnevik (projektledare), Tomas Carlsson (tändkällor), Kjell Niréus (temperaturmätningar), Kaj Ormegard (foto och video) och Bertil Sandberg (tryckmätningar). 4

FÖRSÖKSCONTAINER Som försökscontainer användes den som användes vid de tidigare försöken, en stålcontainer med innermåtten 2,3 x 2,4 x 7,5 m (bredd x höjd x längd). Containern hade ett kvadratiskt hål på ena långsidan på 1 x 1 m, som fungerade som avlastningsarea. Hålet var under försöken täckt med en plastfilm, som tejpades fast. Figur 1. Försökscontainer. 1 Fönster för filmning 2 Avlastningsarea, 1 m 2 3 Uttag för tryckmätning Vid försökens början var containern helt tom. Plankgolv och tidigare inredning som simulerade apparater i kylmaskinrum var borttagna. Ammoniak leddes in via ett rör på långsidan mittemot fönstret. Innan försök med ammoniak gjordes kontrollerades att alla inre ytor i containern var torra. Torkning gjordes vid behov med en större varmluftfläkt. Alla försök videofilmades genom ett litet plexiglasfönster i ena dörren, se figur 1. Tändning med glödlampa utan glashölje och elektriskt gnistgap gjordes vid den kortsida som saknade dörrar. 5

FÖRSÖK MED OLIKA TÄNDKÄLLOR Svetslåga Försöken med svetslåga gjordes för att fastställa vid vilken koncentration en ammoniak/luft-blandning säkert tänder. Två försök gjordes, där en 10 cm lång, svagt reducerande svetslåga utgjorde tändkällan. Svetslågan tändes varefter ammoniak i gasform släpptes in. Svetslågan var placerad vid 1 i figur 2, se nedan. Ammoniak togs från en tank som stod på en våg, vilken kontinuerligt visade vikten digitalt, l containern införd mängd ammoniak registrerades vid tändning. Figur 2. Containern sedd uppifrån. 1 Svetslåga, höjd över golv 1,03 m 2 Tryckgivare, höjd över golv 1,03 m Tändning skedde efter 8 kg respektive 6 kg insläppt vikt ammoniak. Detta motsvarar en koncentration i containern av 26,4 respektive 19,8 vol-% vid +10 C, vilket är 120 respektive 90 % av stökiometrisk koncentration (22 vol-%). Med anledning av dessa resultat låstes samtliga experiment i containern till insläpp av 7 kg ammoniak, d v s 23 vol-% ammoniak eller 105 % av stökiometrisk koncentration. 6

Elektrisk gnista Laboratorieförsök hade visat att tändning av ammoniak/luft-blandningar kan ske med gnistor från uppladdade kondensatorer eller strömgenomflutna induktanser, förutsatt att gnistgapets längd är större än 3,3 mm. Optimalt gnistgap area 5 mm (Carlsson & Lamnevik, 1996). Erforderliga minsta tändenergier vid laboratorieförsöken (vid stökiometrisk blandning, 22 vol-%) var ca 300 mj vid gnistor från kondensatorer och ca 30 mj vid gnistor från induktanser. Vid försöken i containern valdes därför att använda gnistgap med 5 mm gap och tändning med 12 V tändspole med induktans 6,2 mh och resistans 1,8 ohm. Energin per gnista (1/2LI 2 ) var 130 mj. Gnistgapen var placerade på en lodrät ramp med 40 cm mellan varje och början 40 cm över golvnivå. Varje gnistgap matades av en separat tändspole. Gnistgapen kunde avfyras individuellt eller samtliga på en gång. Båda sätten användes vid försöken. 7

Glödlampa med och utan hölje Glödtråd från glödlampor hade vid tidigare laboratorieförsök visat sig kunna tända ammoniak/luft-blandningar. Vid försöken användes därför en lodrät ramp, liknande den för gnistgap, men med hållare för glödlampor med E27 sockel på var 40 cm. Glödlampor, 60 W och 100 W, slogs sönder i sin förpackning. Det gick relativt lätt att med måttliga slag krossa glödlampans yttre glashölje utan att fördärva glödtråden. Resterande sockel med mittståndare och glödtråd skruvades sedan in i glödlampshållarna i rampen. Varje glödtråd tändes individuellt och fick därvid full nätspänning, 230 V. Då spänning läggs på brinner tråden av (oxidation med luftsyret). Vid försök i containern tände ammoniak/luft-blandningen varje gång tändning med naken glödtråd från glödlampa provades. En hel, dvs med intakt glashölje, tänd 100 W glödlampa utsattes sedan för stänk av flytande (kondenserad) ammoniak. Glashöljet sprack därvid av temperaturchocken, varefter glödtråden antände ammoniakångorna, se figur 3. Vi detta försök var inte containern fylld med ammoniak/luftblandning. Figur 3. När kondenserad ammoniak träffar en 100 W glödlampa spricker denna så att tändning sker 8

Lysrör Vid tidigare laboratorieförsök har visats att nakna glödtrådar från lysrör kan tända ammoniak/luft-blandningar på samma sätt som en glödlampa utan glashölje kan. l Landskrona provades om lysrör som träffades av flytande ammoniak skulle spricka och sedan tända ammoniakångor i närheten. Vid dessa försök användes en lysrörsarmatur med 2 x 58 W lysrör, avsedd för allmän belysning inomhus. Själva lysrören är normalt täckta av en plastkupa, men denna var borttagen vid försöken. Då flytande ammoniak hälldes från ett Dewarkärl ner på de tända, nakna lysrören förgasades ammoniaken, men lysrören höll. Det enda synbara som hände var att de delar som träffades av ammoniakstrålen gick ned i lysintensitet, se figur 4. Det är inte säkert att alla lysrörstyper är lika tåliga, provning med flytande ammoniak på tänt lysrör bör ske för varje särskild typ (18 W, 20 W, osv). Figur 4. Då flytande ammoniak träffar ett tänt 2 x 58 W lysrör håller detta. Antändning sker ej av ammoniak. 9

TRYCK VID EXPLOSION Vid alla försök i containern mättes trycket i två punkter enligt figur 2. Som tryckmätare användes differenstryckgivare (Statham # 52543 +/- 25 psid). Trycksignalen spelades in på en transientrecorder Kontron WW 700. Förloppet vid explosion videofilmades också genom fönstret i ena dörren. Tom container Alla försök gjordes med 23 vol-% ammoniak eller 105 % av stökiometrisk koncentration. Totalt gjordes 5 försök: 2 med svetslåga, 2 med elektrisk gnista och 1 med glödlampa utan glashölje. Tändning skedde vid första försöket i samtliga fall. Generellt kan sägas att explosionsförloppet var lugnt och att flamhastigheten var låg och laminär tills flamfronten nådde någon vägg. Ett typiskt förlopp ser ut som figur 5-8 visar, nedan. Figur 5. Antändning sker med elektrisk gnista 0,8 m över golv 10

Figur 6. Sfärisk flamexpansion under rörelse uppåt Figur 7. Flammans övre del når taket 11

Figur 8. Flamfronten går nedåt-utåt Figur 9. Laminär, nedåtriktad flamma nedanför fönstrets nivå 12

Container med turbulensökande hinder Om den brinnande ytan per tidsenhet ökar så ökar volymen avgaser per tidsenhet och därmed trycket. Hinder i vägen för flamfronten ökar den brinnande ytan språngvis. Principen framgår av figur 10, nedan. Figur 10. Hinder i flamfrontens väg ökar den brinnande ytan och därmed trycket Ytan av ett hinder i flammans riktning i ett visst tvärsnitt delat med tvärsnittsarean där är ett mått på andelen hinder och brukar kallas ytblockeringskvoten. Mellanrummet mellan hinder i strömningsriktningen brukar kallas pitch eller hinderintervall. Vid försöken i Landskrona användes en ytblockeringskvot av 30 % och en pitch av 1 m. Det var ursprungligen tänkt att även använda ytblockeringskvoterna 10 och 20 %, men detta avstod man från eftersom inverkan på trycket var måttlig redan vid 30 %. l kylmaskinrum bedöms ytblockeringskvoten ligga under 30 %, i varje fall för större anläggningar. Vid 30 % ytblockeringskvot och pitch 1 m gjordes 3 försök, 2 tända med glödlampa utan hölje, 1 tänd med elektrisk gnista. Hindren i containern utgjordes av plåtar enligt figur 11, nästa sida. 13

Figur 11. Hinderkonfigurering, 30 % ytblockeringskvot, pitch 1 m Flamutbredningen blev nu mycket mera komplex, förbränningsförloppet snabbare och trycket högre. Figur 12. Flamma vid 30 % ytblockeringskvot 14

Container med mindre öppning till det fria Vid dessa försök täcktes fönstrets öppning i containern till hälften med plåt, sa att den fria arean blev mindre. Hindren behölls vid dessa försök, dvs ytblockeringskvoten var 30 % och pitch 1 m. Två försök gjordes vid avlastningsytan 0,5 m 2. Båda tändes med elektrisk gnista. Ett försök gjordes vid avlastningsytan 0,25 m 2. Tändning skedde med elektrisk gnista. 15

PROVNING AV BRANDDRÄKTER Brandskyddsdräkt RB 90 Dockor (vanliga skyltdockor) kläddes i underställ, huva, hjälm och full Räddningsdräkt RB 90. Både Spiro och Dräger andningsapparat (exkl. gastuber) provades. Temperaturprover (termoelement krom/alumel) anbringades på dockans hud -yta på 5 platser: Ansikte Höger arm Mage Höger lår Rygg Dockorna placerades i containern, dels inne vid den långvägg som saknade fönster, dels vid själva fönstret. Containern fylldes med ammoniak/luft-blandning (ammoniakkoncentration 105 % av stökiometrisk koncentration). Ytblockeringskvot 30 % och pitch 1 m användes. Visiret till Spiro andningsapparat blev bubbligt, men höll tätt. Båda andningsapparaterna gick att andas genom efter test. Dräkten ändrade färg efter testen. Huvan blev i ett fall bränd på utsidan (viktigt att stänga väl i halsen!). 16

Figur 13. Räddningsdräkt RB 90. Hjälm under huvan. Spiro andningsapparat. 17

TST brandskyddsdräkt Liksom vid brandskyddsdräkt RB 90 användes underställ, huva, hjälm och full brandskyddsdräkt. Både Spiro och Drager andningsapparat (exkl. gastuber) provades. Temperaturprover (termoelement krom/alumel) anbringades på dockans "hud"-yta på 5 platser: Ansikte Höger arm Mage Höger lår Rygg Dockorna placerades i containern, dels inne vid den långvägg som saknade fönster, dels vid själva fönstret. Containern fylldes med ammoniak/luft-blandning (ammoniakkoncentration 105 % av stökiometrisk koncentration). Ytblockeringskvot 30 % och pitch 1 m användes. Visir klarade sig. Detaljer till andningsapparater blev brända men apparaterna gav luft efter testen. Dräkten ändrade färg efter testen. 18

Figur 14. TST brandräkt Spiro andningsapparat 19

SLUTSATSER Genom utförda prov har visats: Elektriska gnistor tänder ammoniak/luft-blandningar Tändenergin är måttlig Glödlampor kan fungera som tändkälla Explosionsförloppet är ej våldsamt om avlastningsarea finns Bra branddräkt med andningsapparat ger överlevnad vid explosion i liten lokal med avlastningsarea Detta betyder att ägare till kylmaskinrum med ammoniak som kylmedium bör ägna tid åt att: Avlägsna belysningsarmatur med nakna glödlampor Kartlägga elutrustningen, identifiera och skydda kontakter som kan ge gnistor/ljusbågar Utarbeta rutiner för heta arbeten i kylmaskinrum så att tändning av ammoniak undviks. Kartlägga avlastningsarean till det fria. Skador vid en eventuell explosion kan undvikas om avlastningsarean är större än 0,5 % av kylmaskinrummets totala inneryta (tak + golv + väggar). 20

REFERENSER S Lamnevik, Explosion av ammoniak/luft-blandningar, Landskronaförsöken 1994, FOA dnr 95-36,S S Lamnevik, Ammoniak/luft-explosioner, Litteratur- och erfarenhetsstudie FOA dnr 95-3262/S T Carlsson & S Lamnevik, Bestämning av minsta tändningsenergi vid explosion av ammoniak/luft-blandningar, FOA dnr 96-2169/S 21

2

3

4

5

6

2