EXAMENSARBETE. Små och storskaliga släckförsök med CAF och A-skum mot vätskebrand av bensin. Elin Lindsjö 2015. Brandingenjörsexamen Brandingenjör



Relevanta dokument
Copyright. Detta material är framtaget av Stefan Särdqvist på Räddningsverket. Upphovsman till illustrationer anges vid respektive illustration

Skumsläckning av bensin med etanolinblandning. Henry Persson, SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut-Brandteknik

SKUM - TEORI. Standardrutin: Vätskebrandsläckning BILDER: Se BILDER PÅFÖRNING. Släckning genom: OH: bild. Avskiljning och kylning

Skumsläckning av bensin med etanolinblandning

Aktuellt INFORMATION FRÅN RÄDDNINGSVERKET NR 2 MARS Basutrustning för släckning av spillbrand. efter tankbils- eller järnvägsolycka.

Robert Petersen. önskar Er välkomna till. brandskyddskoordinator. Arbetsmiljölagen, 3 kap 3. LSO, Lag om skydd mot olyckor, 2 kap 2

Miljön så värd att bevara, men så svår att skydda

Klart vi skal debatera om skum!!

Risk- och sårbarhetsanalys, bilaga Jämtlands räddningstjänstförbund Dnr: Trångsviken

Brandgaskylning: Lågande och icke lågande brandgaser

Kjell Wahlbeck, Räddningschef i Södra Älvsborgs Räddningstjänstförbund SÄRF:

Övningsverksamhet. Räddningstjänsten, Försvarsmakten och Fygplatser: Skumandvändning Tung Mellan Lätt. Fokus. Miljötänk. Reglering.

med kopia till Id: MAFB doc

Vad är vatten? Ytspänning

Olycksutredning Dödsbrand Gathes väg, Onsala Kungsbacka 17 november 2016

Viktig information till allmänheten

Släcksystem för lätta räddningsfordon

Södra Älvsborgs Räddningstjänstförbund Viskafors Rib enhet Operativ förmåga vid utsläpp i miljön

Risk- och sårbarhetsanalys, bilaga Jämtlands räddningstjänstförbund Dnr: Lit Huvudr

Statsrådets förordning

Risk- och sårbarhetsanalys, bilaga Jämtlands räddningstjänstförbund Dnr: Bispgården

Kvalitativ riskbedömning: bostäder intill bensinstation i Grebbestad

Om Effektiva insatser

Information till allmänheten avseende Lantmännen Agroetanol AB, enligt 3 kap 6 Förordning (2003:789) om skydd mot olyckor.

Förslag till Myndigheten för samhällsskydd och beredskaps föreskrifter om hantering av ammoniumnitratemulsioner, -suspensioner och -geler (ANE)

Flera olika lagstiftningar kräver RISKANALYS för gasanläggningar:

Risk- och sårbarhetsanalys, bilaga Jämtlands räddningstjänstförbund Dnr: Hotagen Huvudr

Användning av expanderat glas som brandskydd inom petrokemisk industri

Plan för räddningsinsats

Information till allmänheten avseende E.ON Gas Sverige AB, enligt 3 kap 6 Förordning (2003:789) om skydd mot olyckor.

Räddningstjänsterna i Halland informerar om. Brandfarliga och explosiva varor

STOCKHOLMS HAMNAR AB OLJEHAMNEN VÄRTAN STOCKHOLM

LKB Riskhantering AB. Kvalitativ riskbedömning: Bostäder på fastigheten Gladan 7 intill bensinstation på fastigheten Vråken 9 i Söderhamns Kommun

Brandfarliga varor. Lagstiftning i Sverige. Lagen (2010:1011) om brandfarliga och explosiva varor

Om olyckan är framme. så hanteras Farliga ämnen i din närhet

Information till allmänheten avseende Jernbro Industri Service AB, enligt 3 kap 6 Förordningen (2003:789) om skydd mot olyckor.

Om Effektiva insatser

Information till allmänheten avseende Kimstad Gasturbin, enligt 3 kap 6 Förordning (2003:789) om skydd mot olyckor.

Ämnesplan i Kemi Treälven

MÄLARDALENS BRAND- OCH RÄDDNINGSFÖRBUND. Brand pga Etanolkaminer

Risk- och sårbarhetsanalys, bilaga Jämtlands räddningstjänstförbund Dnr: Lofsdalen

Utredning av tillbud med värmeljus på KMC

Diesel eller Bensin? Av: Carl-Henrik Laulaja 9A

Risk- och sårbarhetsanalys, bilaga Jämtlands räddningstjänstförbund Dnr: Hoting Huvudr

Kemi Kunskapens användning

Delprov A3 och Delprov B

Absol. det mångsidiga saneringsmedlet

ASFALTBELÄGGNING OCH -MASSA

Information till allmänheten avseende Svenska Lantmännen Spannmål, Norrköping, enligt 3 kap 6 Förordning (2003:789) om skydd mot olyckor.

Brandsäkerhet under byggtiden- är det ett problem? Brandskyddsföreningen

REGELVERK FÖR VATTENDIMMA

Olyckors miljöpåverkan

HV Dysa(Spray) Höghastighets dysor(spray) Modell HV AS med sil

Absol. det mångsidiga saneringsmedlet

Om larmet går. Viktig information från Gävle Hamn Gävle kommun Gästrike Räddningstjänst

Viktig information till dig som äger en fastighet försedd med slamavskiljare

Vätgas i fordon. Namn: Erik Johansson. Klass: TE14B. Datum:

Absol. det mångsidiga saneringsmedlet

Rädda liv, rädda hem!

Leverans av petroleumprodukter. Information till dig som beställer och tar emot bränsle

Vatten och andra släckmedel

VARM/KALL LUFT BEFUKTARE

Testning som beslutsstöd

Att vara gasföreståndare. Arbetsuppgifter Ingrepp i gasanläggning

Akzo. (7 bilagor) Provningsmetod. Produkt. Fasadbeklädnad. Beteckning. Uppdragsgivare MALMÖ

Riskanalys för ny bebyggelse intill bensinstation och farligt gods-led.

Denna presentation är gjord av Räddningstjänsten Karlstad regionen, men formgivningen är ändrad och anpassad till Aktiv mot brand.

Syftet med detta dokument är att redovisa Södertörns brandförsvarsförbunds syn på behov av brandposter i olika bebyggelsemiljöer.

Tips på för- och efterarbete till Temat Robinson möter H 2 O

Farligt gods. Flygchefsmöte - Helikopter Dan Svensson/inspektör farligt gods luftfart

Projektrapport för Analys av restprodukt från en kremeringsprocess

OLYCKSUTREDNINGSPROTOKOLL

Användarmanual. Modell: SLIM M602W / M602SS

Vad är en brandfarlig vätska?

Naturvårdsverkets författningssamling

3 oktober 2012 Grundläggande brandsäkerhet. Nicklas Knape. Cupola AB. Nicklas Knape

Provning av tryckhållfasthet, krympning och frostbeständighet av sprutbetong med TiOmix

VFA 5.4: Utrymningsbredd

Beräkning av skydd mot brandspridning mellan byggnader

FORDONSVERKSTÄDER - SLUTRAPPORT. Augusti 2007

Strålning från varmfackla vid biogas förbränning

Collaborative Product Development:

RVR Restverdiredning Finans Norge, RVR og Hedemarken brannvesen. Morgan Palmquist Miljörestvärdeledare +46(0)

STOCKHOLMS HAMNAR AB OLJEHAMNEN LOUDDEN STOCKHOLM

Information till allmänheten och kommunens plan för räddningsinsats vid Schlötter Svenska AB, Hillerstorp, Gnosjö kommun.

VFA 5.3: Bakkantsutrymmning i köpcentra

Detaljerade anvisningar för 3D Target Reparations

Risk- och sårbarhetsanalys, bilaga Jämtlands räddningstjänstförbund Dnr: Lillhärdal

Manual Fotogenkaminer Corona RX2485, RX3085 Art nr &

FBU, maj, Revinge. Thomas K Nilsson

Säkerhetsdatablad MINCON ENVIROSAFE RDO Utfärdat: Versionsnummer: 1 Omarbetad: -

Absol. det mångsidiga saneringsmedlet

Förlåtande system och produkter Magnus Arvidson SP Fire Research (Borås)

Släckeffekt hos tillsatsmedel i släckvatten

Vätebränsle. Namn: Rasmus Rynell. Klass: TE14A. Datum:

SweTherm. Villaprefab, fjärrvärme och varmvattenberedning. SweTherm AB Värt att veta

Erfarenheter från Glödbrand, Lantmännen, Falkenberg

Maximal exponering, kundvänlighet och brandsäkerhet

Säkerhetsdatablad. enligt förordning (EG) nr 1907/2006. Vaselin FINO / 88065

Golvspackling Råd och tips

Transkript:

EXAMENSARBETE Små och storskaliga släckförsök med CAF och A-skum mot vätskebrand av bensin Elin Lindsjö 2015 Brandingenjörsexamen Brandingenjör Luleå tekniska universitet Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser

Små och storskaliga släckförsök med CAF och A-skum mot vätskebrand av bensin Elin Lindsjö Brandingenjörsprogrammet Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser Luleå tekniska universitet I samarbete med Luleå räddningstjänst och SP Sveriges tekniska forskningsinstitut

Förord Denna rapport är resultatet av ett examensarbete på 15 högskolepoäng som genomförts under våren och sommaren 2015. Examensarbetet är det avslutande momentet på brandingenjörsutbildningen vid Luleå tekniska universitet. Examinator för arbetet är Michael Försth, tack för dina goda råd i samband med rapportskrivandet. Jag vill tacka räddningstjänsten i Luleå, framförallt Daniel Olsson och Patrik Juhlin, som gjorde det möjligt att genomföra denna mycket intressanta och lärorika studie om CAFS och A-skum. Jag vill även rikta ett stort tack till Henry Persson på SP Sveriges tekniska forskningsinstitut i Borås för den handledning jag fått under hela arbetets gång och till Johan Lindström som handlett mig vid släckförsöken. Mitt examensarbete är en del av ett stort projekt där många varit inblandade, så slutligen vill jag tacka alla som varit med och villigt delat med sig av sina kunskaper och erfarenheter. Luleå, augusti 2015 Elin Lindsjö I

Sammanfattning Luleå räddningstjänst tog 2014 ett initiativ och genomförde ett släckförsök med CAF-system och A-skum mot en vätskebrand av flygfotogen. Intresset för att undersöka användningen av CAF-system mot vätskebränder beror delvis på att en ökad användning av CAF-system tillsammans med A-skum kan innebära att behovet av filmbildande skumvätskor minskar och därmed reduceras spridningen av miljöfarliga fluorerade ämnen i miljön. Släckförsöket 2014 visade på ett bra släckresultat och Luleå räddningstjänst påbörjade planering av fler storskaliga släckförsök mot bensinbränder. Denna studie är en del av det projektet och syftet har varit att genom litteratursökning och ytterligare släckförsök få en uppfattning om vilken släckkapacitet en släckbil utrustad med ett CAF-system och A-skum har. Litterstursökningen visade att inga försök, liknande de som avsågs inom detta projekt, fanns dokumenterade. Studiens empiriska undersökning bestod av tolv småskaliga och två storskaliga släckförsök. De småskaliga släckförsöken följde i stort SP-Metod 2580 och de storskaliga släckförsöken genomfördes mot ett 60 m 2 stort bensinbål. En viktig iakttagelse vid de småskaliga släckförsöken var att ingen kontroll över branden erhölls då skummet applicerades med direkt påföringsteknik. Skummets nedslag i bränslet var för hårt vilket medförde att skumtäcket bröts ned snabbare än tillförseln av nytt skum kunde ske. Det krävdes en mjuk påföringsteknik, applicering av skummet via en backboardskiva, för att släcka branden vid de småskaliga släckförsöken. Vid ett av de storskaliga släckförsöken lyckades man inte erhålla rätt skumkvalitet och försöket gick inte att utvärdera ur släcksynpunkt. Vid det andra storskaliga släckförsöket lyckades man inte kontrollera branden med vått tungskum och traditionellt CAF-munstycke utan skumutrustningen fick ersättas med ett mellanskumrör, som alstrar mellanskum, innan branden kunde kontrolleras. Med mellanskumröret kunde branden släckas på cirka 5 minuter. Det krävdes alltså ett mer expanderat skum för att kontrollera branden vid det storskaliga släckförsöket, ett mer expanderat skum medför mjukare påföring. Tillsammans visar alla släckförsöken att påföringstekniken är mycket betydelsefull för släckinsatsens utgång. I samband med både de småskaliga släckförsöken samt de storskaliga släckförsöken genomfördes återantändningsförsök. Dessa återantändningsförsök indikerade att A-skum har ett dåligt brandmotstånd, skumtäcket bröts snabbt ner och branden utvecklades till full effekt igen redan en kort tid efter att den skumtäckta bränsleytan utsattes för en öppen flamma. Slutsatsen i studien är att ett CAF-system med A-skum klarar släcka en bensinbrand på cirka 60 m 2 med ett mellanskumrör och en påföringshastighet av cirka 2,8 l/(m 2 min). II

Abstract The rescue service in Luleå took an initiative in 2014 and completed a try-out with CAFsystem and A-foam against a liquid fire of kerosene. The use of the CAF system against liquid fires is in great interest because increased use of A-foam could lower the use of film-forming foams that contain harmful fluorinated substances. This would lead to positive effects on the environment. The try-out in 2014 was successful and indicated that CAF-system with A-foam was a good extinguisher. Luleå rescue service began planning more large-scale try-outs, this time against gasoline fires and this study is part of that project. The aim of this study has been to get an idea of the extinguishing capacity of CAF-system and A-Foam. A literature search showed that no tests similar to those envisaged in this project were documented. The empirical study consisted of 12 small- and 2 large-scale experiments. The liquid that were used in the experiment were gasoline. The small-scale experiment followed the SP-Method 2580 and the large-scale experiment where conducted in a 60 m 2 large pit. A summary of the small-scale experiment shows that no control over the fire was obtained when the foam was applied by a direct deposition technique. The foam strikes in to the fuel too hard and the blanket of foam broke down faster than new foam was applied. It required a soft deposition technique to control the fire at the small-scale experiment. The first large-scale experiment failed when no correct foam quality was obtained during the try-out. The second try-out started with the use of a traditionally CAF nozzle, which produces wet heavy foam, and no control of the fire was obtained. The foam equipment had to be changed to a medium expansion nozzle before the fire could be controlled. With the medium expansion nozzle the fire was extinguished in about 5 minutes. More expanded foam, which results in smoother application, was needed to control the fire at the large-scale experiment. The application technique is important when extinguishing fires with CAF-system and A-foam. During both the small-scale experiment as well as the large-scale experiment re-ignition attempts were conducted. These re-ignition attempts indicated that A-foam has poor fire resistance. The foam blanket quickly broke down and the fire developed to full power again shortly after being exposed to an open flame. The conclusion of the study is that a CAF system and A-foam is capable of extinguish a petrol fire of about 60 m 2 with a medium expansion nozzle and an application rate of about 2.8 l / (m2 min). III

Innehåll 1 INLEDNING... 1 1.1 Syfte... 2 1.2 Avgränsningar... 2 2 BAKGRUND... 3 2.1 Brandsläckningsskummets utveckling... 3 3 BEGREPPSFÖRKLARING... 5 3.1 Skum som släckmedel... 5 3.1.1 Skumtal, skumkvalitet och uttryck för CAF... 5 3.1.2 Olika skumvätskor... 6 3.2 Påföringsteknik... 7 4 METOD... 8 5 TEORI... 9 5.1 Rekommendationer... 9 5.2 Standarder för brandsläckningsskum... 10 5.3 Provningsmetod för tungskum... 11 5.4 Miljöpåverkan... 11 5.5 Erfarenheter från tidigare släckförsök... 11 6 FÖRSÖKSUTRUSTNING OCH TILLVÄGAGÅNGSÄTT... 16 6.1 Flödesmätning av CAF-system på släckbil... 17 6.1.1 Försöksuppställning... 17 6.1.2 Tillvägagångssätt... 18 6.2 Småskaliga släckförsök... 18 6.2.1 Försöksuppställning... 19 6.2.2 Tillvägagångssätt... 20 6.3 Storskaliga släckförsök... 22 6.3.1 Försöksuppställning... 22 6.3.2 Tillvägagångssätt... 24 7 RESULTAT... 26 7.1 Resultat från flödesmätning av CAF-system på släckbil... 26 7.2 Resultat från de småskaliga släckförsöken... 27 7.3 Resultat från de storskaliga släckförsöken... 30 8 ANALYS... 35 IV

8.1 Analys flödesmätning... 35 8.2 Analys småskaliga släckförsök... 35 8.3 Analys storskaliga släckförsök... 37 8.4 Analys av Luleå räddningstjänst släckförsök 2014.... 38 9 DISKUSSION OCH SLUTSATS... 40 9.1 Slutsats... 41 9.2 Förslag till framtida forskning... 41 10 REFERENSER... 43 V

1 INLEDNING Kapitlet inleds med att ge en bakgrund till uppsatsen ämnesområde, därefter redovisas studiens syfte och avgränsningar. Olyckor är ett omfattande samhällsproblem. Skadorna av olyckor omfattar allt från personskador till dödsfall samt miljö- och egendomsskador. Skador från olyckor medför inte bara lidande utan även stora samhällskostnader. Räddningstjänsten ansvarar för kommunal räddningstjänst enligt Lag (2003:778) om skydd mot olyckor. I samhället sker en ständig utveckling vilket hela tiden medför nya risker som på ett eller annat sätt påverkar den kommunala räddningstjänsten som arbetar med förebyggande och skadebegränsande åtgärder för att skapa ett tryggt och säkert samhälle. En typ av olycka som räddningstjänsten måste kunna hantera är brand. I Sverige utfördes 24 251 räddningsinsatser mot bränder under året 2014 (IDA, 2015). Vatten är det absolut vanligaste släckmedlet men alla bränder går inte att släcka med vatten. Vätskebränder måste hanteras med en alternativ metod eftersom vattnets egenskaper medför att det är olämpligt att använda som släckmedel. Vätskebränder kan uppkomma vid trafikolyckor där läckage har uppstått från bränsletanken eller vid tankbilsolyckor där lasten kan innehålla brandfarlig vätska. Vätskebränder kan även uppkomma på industrier eller oljedepåområden, där vätskor används i olika processer och förvaras i tankar eller särskilda cisterner. För att hantera dessa olyckor används brandsläckningsskum. Allt fler räddningstjänster ser CAFS, Compressed Air Foam System, som ett alternativ till den traditionella skumutrustningen. Idag finns ingen rekommendation kring användning av CAF-system mot vätskebränder i Sverige, men intresset för att undersöka användningsområdet är stort från räddningstjänstens sida. Intresset beror framförallt på att en ökad användning av CAF-system tillsammans med A-skum skulle kunna innebära att behovet av filmbildande skumvätskor minskar och därmed reduceras spridningen av miljöfarliga fluorerade ämnen till miljön. Luleå räddningstjänst tog 2014 ett initiativ och genomförde ett släckförsök mot flygfotogen med CAF-system och A-skum. Släckförsöket visade på ett bra släckresultat och Luleå räddningstjänst påbörjade planering av fler storskaliga släckförsök. En förhoppning med försöken har varit att de ska kunna ligga till grund för en alternativ rekommendation kring lämplig basutrustning för hantering av vätskebränder, motsvarande den rekommendation som Myndigheten för samhällsskydd och beredskap, MSB, har kring dimensionering och teknik för släckning av spillbrand efter tankbils- eller järnvägsolycka (Hansson, 2003). En ny rekommendation skulle i sin tur kunna leda till snabbare släckinsatser och eventuellt minskade kostnader för räddningstjänsterna då behovet av dubbel uppsättning skumutrustning minskar. Detta examensarbete har omfattat en litteratursökning och erfarenhetssammanställning kring användning av CAF-system och A-skum. Examensarbetet har även omfattat dokumentation av småskaliga släckförsök som utgjorde underlag vid planering av två storskaliga släckförsök. Målet med de småskaliga släckförsöken var att bedöma en lämplig påföringshastighet till de storskaliga släckförsöken. 1

INLEDNING Arbetet har även bestått av medverkan i planering och förberedelse för de storskaliga släckförsöken, samt dokumentation av försöken. Målet har varit att utifrån resultatet från de storskaliga släckförsöken bedöma kapaciteten hos CAF-system med A-skum med avseende på brandbekämpning av en bensinbrand. 1.1 Syfte Syftet med studien har varit att få en uppfattning av släckförmågan hos A-skum i förhållande till B-skum i CAF-system. Arbetet syftade även till att få en uppfattning om eventuella skillnader mellan de två olika A-skumvätskorna som idag är mest förkommande i CAFsystem i Sverige samt undersöka vilken inverkan inblandningsförhållandet har på släckförmågan. Primärt avser studien bidra med kunskap kring följande frågeställningar: - Finns det försöksdata eller rekommendationer för hur CAF-system i kombination med A-skumvätskor ska användas mot B-bränder, speciellt bensinbränder eller andra lättflyktiga produkter? - Skiljer sig släckförmågan hos A-skum i förhållande till ett B-skum vid användning i CAF-system? - Är det någon skillnad i släckförmåga på de A-skumvätskor som används i Sverige? - Vilken inverkan har inblandningsförhållandet och skumkvaliten på släckförmågan? - Visar försöken indikationer på att ett CAF-system med A-skum kan vara ett alternativ till MSBs rekommendation från 2003 kring basutrustning för skumsläckning av vissa typer och storlekar av bränder? 1.2 Avgränsningar Studien är avgränsad till att undersöka skumvätskorna One Seven Foam Concentrate Class A, Forest A-skum och Fomtec Enviro Class A Super vid användning i respektive CAF-system mot bensinbrand. Rapporten avser inte att beskriva de valda skumvätskornas miljöpåverkan. De storskaliga släckförsöken omfattar en yta på 60 m 2 och studien avser inte att bedöma släckkapaciteten på större bål eller för andra typer av bränsle än bensin. 2

2 BAKGRUND I kapitlet presenteras kortfattat brandsläckningsskummets historia tillsammans med en beskrivning av olika skumsystem. 2.1 Brandsläckningsskummets utveckling Det första brandsläckningsskummet uppfanns 1877 i England, vatten blandades med skumbildande kemikalier och genom en kemisk reaktion alstrades skum (Persson, 2005). Senare utvecklades det traditionella skumsystem som än idag används. Det fungerar genom att skumvätska tillsätts i vattnet och sedan matas premixblandningen ut i slangen till ett skumrör där luft sugs in och ett skum bildas (Särdqvist, 2006). Figur 1 visar en principskiss över ett traditionellt skumsystem. Figur 1. Principskiss över traditionellt skumsystem. Källa: Egen. År 1929 uppfanns ett system i Danmark där tryckluft tillsätts premixblandningen och skum alstras redan innan det matas ut i slangen, se Figur 2. Det tryckluftgenererade skummet kallas CAF (Compressed Air Foam). Med samma luftinblandning som i ett traditionellt system fås i ett CAF-system ett skum med mycket mindre och storleksmässigt jämnare luftbubblor. Detta gör att skummet blir stabilare och konsistensen påminner om raklödder. Till detta skumsystem används speciella skumvätskor (A-skum) med lägre inblandningsförhållande som sänker ytspänningen och ökar vattnets vätningsförmåga. (Persson, 2015) Figur 2. Principskiss över ett CAF-system. Källa: Egen. 3

BAKGRUND CAF-system användes i Sverige fram till 1960-talet då den mycket effektiva filmbildande skumvätskan kom ut på marknaden. Filmbilande skumvätska används vid vätskebränder och beskrivs närmare i underavsnitt 3.1.2. Den filmbildande skumvätskan togs fram för användning i traditionella skumsystem vilket bidrog till att alla CAF-system i Sverige blev lagda åt sidan och i stort sett bortglömda. Användningen av CAF återupptogs under 1980-talet i USA och Kanada, framförallt för vegetations- och skogsbrandsbekämpning då den goda penetreringsförmågan är fördelaktig vid djupa glödbränder. I samband med detta började utvecklingen av skumvätskor för CAF-systemen ta fart. Inriktningen var framförallt mot A- brand, bränder i fibröst material till exempel trä och de flesta inredningsmaterial, dessa skumvätskor började därför benämnas A-skum. Skum för släckning av vätskebränder fick då benämningen B-skum för att kunna särskilja de två grundtyperna. (Persson, 2005) I början på 1990-talet genomfördes släckförsök och intresset för CAF ökade då det visade sig att en släckinsats med ett CAF-system i vissa avseenden var effektivare än en konventionell släckinsats med vatten (Persson, 2005). Användningen av CAF-system för att bekämpa brand i byggnad tog fart och under de senaste tio åren har CAF-system återigen etablerats bland de svenska räddningstjänsterna (Lindström, 2012). 4

3 BEGREPPSFÖRKLARING I detta kapitel ges förklaringar till grundläggande begrepp inom ämnesområdet. 3.1 Skum som släckmedel Skum består av vatten, skumvätska och luft. Skumvätskan gör att vattnets ytspänning minskar, vilket är nödvändigt för att premixblandningen ska gå att expandera till skum. Skumvätskan kan också ge ett kemiskt skydd som gör skummet resistent mot bränslet (filmbildande). Genom att lägga ett skumtäcke över bränsleytan så minskar bränslets avdunstning till luften i omgivningen. Branden slocknar om skumtäcket lyckas släcka alla flammor samtidigt som luften ovanför skumtäcket innehåller en bränslehalt lägre än bränslets brännbarhetsområde. För att minska bränslets ångtryck är det nödvändigt att kyla ytan. Kylningen fås av att skumtäcket avger en lagom mängd vatten som tar värme från vätskan för att sedan förångas. Om dräneringen sker för snabbt kommer skumtäcket brytas ned och återantändningsskyddet försvinna. (Rosander, 1996) Skum används framförallt på vätskebränder där enbart vatten inte kan nyttjas därför att vattnets höga densitet får det att sjunka till botten av vätskebranden och på så sätt bli verkningslöst. Skummets förmåga att skapa ett sammanhängande skumtäcke gör det även effektivt att använda för att skydda objekt mot strålningsvärme. En annan fördel med skum är att när ytspänningen minskar ökar vattnets vätningsförmåga och det tränger lättare in i fibrösa material. (Särdqvist, 2006) 3.1.1 Skumtal och skumkvalitet Skumtal är ett uttryck för förhållandet mellan skumflöde och premixflöde alternativt mellan skumvolym och premixmängd. Brandsläckningsskum delas in i grupper beroende på luftinblandningen och benämns tung-, mellan- och lättskum. Vanliga skumtal för dessa är 7, 70 och 700. (Särdqvist, 2006) Skumkvalitet avser skummets avskiljande förmåga, en hög skumkvalitet innebär att skummet har en hög avskiljande förmåga. Skumkvaliten påverkas av skummets konsistens, storleken på bubblorna och regelbundenheten i bubblornas storlek. (Rosander, 1996). Våt- respektive torrskum är uttryck för skum alstrat i CAF-system. Våtskum varierar från helt oexpanderat skum till ett skum med varierande storlek på bubblorna och har ett skumtal på mindre än fem. Dräneringstiden, tiden det tar för vätskan i skumprovet att rinna från skummet, är snabb. Snabb dräneringstid innebär att 25 % av vattnet har dränerat på mindre än 30 sekunder. Våtskum används ofta vid glödbränder eftersom det har en väldigt god penetrering- och vätningsförmåga (Persson, 2005). Skumkvaliten på våtskum är lägre då de stora bubblorna lätt kan brista och skapa en öppning som släpper igenom avdunstat bränsle. Uppvärmt bränsle avger mer brännbara gaser och öppningen i skumtäcket hålls öppet av bränslets ångtryck och på så vis kan branden få fäste. (Rosander, 1996) Torrskum består av små lika stora bubblor och har skumtal högre än 10. Torrskum kan liknas vid raklödder och har en hög mekanisk hållfasthet samt lång dräneringstid. Torrskum passar 5

BEGREPPSFÖRKLARING utmärk för att skydda vertikala och inverterade ytor mot värmestrålning. (Persson, 2005) En inverterad yta kan exempelvis utgöras av ett innertak eller en takfot. Torrskum har högre skumkvalitet då skum med lika stora och storleksmässigt jämna bubblor har högre mekaniskt hållfasthet. (Rosander, 1996). 3.1.2 Olika skumvätskor Detergentskum är en syntetisk skumvätska som är baserad på tensider som reducerar ytspänning hos vattnet. Detergentskummet har lätt för att skumma upp och ger ett lättflytande skum. Detergentskum kan expanderas till tung-, mellan- och lättskum och används i traditionella skumsystem med en inblandning på 3-6 %. Detergentskum används vanligen mot A-brand. Med tillsatsmedel kan de även användas mot B-brand, bränder i vätskeformiga bränslen som exempelvis bensin, plast och lösningsmedel. Tillsattsmedlena gör att skummet blir filmbildande eller film- och gelbildande. (Särdqvist, 2006) Proteinskum framställs av biprodukter från olika industrier och består av hydrolyserande animaliska eller vegetabiliska proteinråvaror. Hydrolyserat innebär att proteinet är uppdelat i kortare kedjor. Proteinskum bildar ett styvt skum med god vidhäftningsförmåga. När vattnet dränerar ut bildar proteinet en rödbrun rest som skyddar mot värmestrålning. Det kan expanderas till tung- eller mellanskum. Skummet har samma användningsområde och inblandning som detergentskum och kan på liknande sätt, med tillsatsmedel, användas mot B- brand. (Särdqvist, 2006) Med tillsatserna fås nya skumvätskor, dessa har speciella egenskaper och är framtagna för olika ändamål. Ett exempel är filmbildande skumvätska, Aqueous Film Forming Foam, vilket benämns AFFF om basen är detergentskum samt FFFP om basen är proteinskum. Skummet används vid brand i ej vattenblandbara (opolära) bränslen som till exempel bensin. Tillsatsen har en bas av fluortensid och silikon som ger unika egenskaper, den vätska som utdräneras från skummet bildar en självläkande film ovanpå bränslet. Självläkande då den till viss grad flyter ihop om filmen skadas. En annan viktigare egenskap är att filmbildande skum har en kraftigt oljeavstötande förmåga, vilket gör att skummet kan påföras hårdare på en brinnande yta utan att brytas ner. Normal inblandning för filmbildande skumvätskor är 1-6 %. (Särdqvist, 2006) Ett annat exempel är film- och gelbildande skumvätska, det används vid brand i vattenblandbara (polära) bränslen som till exempel metanol och etanol. I vattenblandbara bränslen är skummet och filmen lösliga i bränslet vilket innebär att skumtäcket snabbare bryts ner. Tillsatsen reagerar kemiskt med den polära vätskan och bildar en tät gel som skyddar ovanliggande skumtäcke och vattenfilm från att komma i kontakt med bränslet. Film- och gelbildande skumvätska, Aqueous Film Forming Foam Alcohol Resistant, benämns AFFF- AR om basen är detergentskum samt FFFP-AR om basen är proteinskum. Normal inblandning för film- och gelbildande skumvätskor är 1-6 %. (Särdqvist, 2006) I CAF-system används A-skumvätska, det är en högkoncentrerad skumvätska baserad på detergentskum. A-skumvätskan är således varken filmbildande eller film- och gelbildande och primärt framtagen mot A-brand. Skumvätskan har lägre inblandningsförhållande jämfört med 6

BEGREPPSFÖRKLARING de övriga och normal inblandning är 0,1-1,0 %. Fördelen med A-skum är dess mycket goda penetrering- och vätningsförmåga. 3.2 Påföringsteknik Med påföringsteknik avses på vilket sätt skummet appliceras på den brinnande ytan. Det finns flera påföringstekniker, det viktigaste är att utbredningen blir snabbare än nedbrytningen. Exempel på påföringstekniker är direkt påföring då skummet appliceras direkt på den brinnande ytan eller mjuk påföring då skummet appliceras på en intilliggande yta och tillåts rinna ner över den brinnande ytan. Påföringstekniken beror delvis på om det är tung-, mellaneller lättskum som används samt om det är i början eller slutet av insatsen då strålföraren kan behöva ändra påföringstekniken allteftersom hen avanserar närmare branden. (Särdqvist, 2006) 7

4 METOD Kapitlet redogör för det tillvägagångsätt som ligger till grund för genomförandet av studien. Inledningsvis genomfördes en litteratursökning inom området. Det huvudsakliga målet med litteratursökningen var att få vetskap om släckförsök tidigare har genomförts med CAFsystem och A-skum mot vätskebränder. Denna information användes för att dra slutsatser inför och efter de små- och storskaliga släckförsöken. Litteratursökningen avsåg även att samla andra erfarenheteter och eventuella rekommendationer inom ämnesområdet. Det visade sig svårt att hitta information om inom det område som studien fokuserar på. Sökordet Compressed Air Foam i databasen Google gav cirka 69 100 träffar (sökningen genomfördes 2015-04-13). I andra databaser som till exempel Scopus, Google Scholar, Web of Science och Primo var antalet träffar mycket färre, ibland inga alls. Litterstursökningen visade att inga försök, liknande de som avsågs inom detta projekt, fanns dokumenterade. Detta stärkte motiveringen till att genomföra släckförsök och undersöka släckkapacitetet hos CAF-system med A-skum mot bensinbrand. Den litteratur som erhölls var ofta relaterat till användning av CAF i fasta system, till exempel sprinkler eller brandsläckningssystem för cisterner. Dessa system benämns ICAF, Integrated Compressed Air Foam. I de rapporter som påträffades var tillvägagångssättet för släckförsöken, försöksuppställningarna samt resultaten bristfälligt redovisade. Inför de släckförsök, som avsågs i detta projekt, genomfördes mätningar av premixflöde och skumkvalitet från en släckbil med ett CAF-system från leverantören Rosenbauer. Flödesmätningarna avsåg bland annat ge underlag till beräkning av lämplig påföringshastighet och därmed storlek på det bål som användes vid det storskaliga släckförsöket. Studiens empiriska undersökning bestod av tolv småskaliga och två storskaliga släckförsök. Släckförsöken inleddes med de småskaliga släckförsöken, dessa följde i stort SP-Metod 2580. I de småskaliga släckförsöken undersöktes bland annat hur släckkapaciteten påverkades av inblandningsförhållandet och påföringstekniken. Syftet var att få en indikation på effektiviteten hos A-skum i jämförelse med B-skum och för att ytterligare kontrollera lämplig påföringshastighet till de storskaliga släckförsöken. Avsikten var också att få en uppfattning om det är någon markant skillnad mellan de två A-skumvätskorna som finns på den svenska marknaden. Slutligen genomfördes två storskaliga släckförsök. Målsättningen var att få en första indikation kring vilken släckkapacitet en släckbil utrustad med ett CAF-system och A-skum skulle kunna uppnå mot en vätskebrand av bensin. 8

5 TEORI Kapitlet redovisar bland annat de rekommendationer och standarder, kring användning av CAF-system och A-skum mot vätskebrand, som erhölls vid litteratursökningen. Några släckförsök som genomförts utanför Sverige resumeras. 5.1 Rekommendationer Räddningsverket presenterade 1992 rekommendationer kring dimensionering och teknik för släckning av spillbränder vid tankbils- och järnvägsolyckor. Rekommendationen uppdaterades 2003 av MSB och det grundläggande kvarstår, en kommunal räddningstjänst ska ha utrustning för att hantera en spillbrand på 300-500 m 2 beroende på typ av bränsle. Rekommendationen bygger på användning av traditionell skumutrustningen för alstring av tung- och mellanskum. Den rekommenderade utrustningen redovisas i sin helhet i Tabell 1. (Hansson, 2003) Tabell 1. Rekommenderad basutrustning. Ur Hansson, 2003. Vattenflöde Skumvätskeförråd 2000-2500 liter/min 1000 liter alkoholbeständig, filmbildande skumvätska Totalt vattenbehov 15 m 3 (1000 liter skumvätska motsvarar ett vattenbehov av cirka 15 m 3 vid 6 % inblandning) Skumutrustning Inblandningsutrustning Kompletterandeutrustning En skumkanon för tungskum, kapacitet 1000-2000 liter/min. Två manuella skumrör för tungskum eller mellanskum, kapacitet 200-400 liter/min Ska vara dimensionerad för aktuella flöden och kunna användas med alkoholbeständig, filmbildande skumvätska, samt vara omställningsbar mellan 3 % och 6 % inblandning Två dimstrålrör (flöde cirka 300 liter/min) som nyttjas för kylning, personskydd eller släckning av gummibränder, etc En standardrutin från Phoenix räddningstjänst föreskriver att torrt A-skum i vissa fall kan användas mot mindre vätskebränder. I första hand anger rutinen att B-skum bör användas men CAF med 1 % inblandning kan användas för att släcka vätskebränder i storlek med läckage från bränsletank på en bil. En varning utfärdas angående A-skummets oförmåga att hindra ångor att tränga igenom skumlagret. Detta innebär att risken för återantändning är stor. Om CAF med A-skum används under en räddningsinsats krävs en kontinuerlig applicering av skum under den tid räddningspersonal befinner sig i riskzonen. (Phoenix Regional, 2014) 9

TEORI 5.2 Standarder för brandsläckningsskum Amerikanska organisationen National Fire Protection Association (NFPA) har utvecklat en rad standarder inom området brand. Nedan följer en sammanfattning från tre av dessa. Standarden NFPA 11 Standard for Low-, Medium-, and High-Expansion Foam syftar till att vara en handbok för användare av olika skumsläckningssystem. I kapitel 7 i standarden finns rekommendationer för användning av CAF-system. I avsnitt 7.15 står den idag enda skriftliga rekommendationen för hur ett CAF-system bör användas på vätskebränder. Enligt NFPA 11 bör inte påföringshastigheten understiga 1,63 l/(min m 2 ) för brand i opolära bränslen (exempelvis bensin) och 2,3 l/(min m 2 ) för brand i polära bränslen (exempelvis alkoholer). Notera att dessa påföringshastigheter inte tar någon hänsyn till fabrikat på skumvätskan och avser skum baserat på den från distributören rekommenderade inblandningen. (NFPA 11, 2010) Standarden NFPA 1150 Standard on Foam Chemicals for Fires in Class A Fuels syftar till att definiera dels kraven för godkännande och dels provningsmetoder för brandskumkemikalier som används för att kontrollera, undertrycka eller förebygga A-bränder. Standarden ställer bland annat krav på toxicitetsgränser för A-skumkoncentrat och skumlösningar. Den fastställer provningsmetoder som avser exponeringsskyddeffektivitet (värmestrålningsskydd) och fysikaliska egenskaper som korrosion. Målet med de krav som ställs i NFPA 1150 är bland annat att förbättra släckegenskaperna och på så vis minska riskerna för personal som arbetar med brandskumskemikalier. Nytt i 2010 års upplaga är avsnittet beträffande A- skummets effektivitet som exponeringsskydd, standarden innehåller nu en provningsmetod för hur flamspridning sker på ytor som behandlats med skumlösningar. (NFPA 1150, 2010) En sammanfattning av försöksuppställning och tillvägagångssätt för denna provningsmetod följer: Tre plywood skivor med måtten 14,6 x 14,6 x 1,3 centimeter placeras horisontellt ovanpå varandra i en hållare varpå skummet töms över skivorna. Skumtäcket får eventuellt vila några minuter beroende på vilket inblandning som använts. Därefter vinklas hållaren med skivorna upp vertikalt under 10 sekunder för att låta överflödigt skum rinna av. Skivorna roteras moturs ett kvartsvarv och placeras sedan vertikalt under en värmekälla och utsätts för strålningsvärme på 40 kw/m 2. Om antändning av skivorna inte sker inom 600 sekunder avslutas testet. (NFPA 1150, 2010) Standarden NFPA 1145 Guide for the Use of Class A Foams in Manual Structural Fire Fighting syftar till att fungera som en handbok för räddningstjänster vid användning av A- skum vid brand i byggnad. Standarden redogör bland annat A-skummets egenskaper, vilken typ av utrustning som alstrar skummet och vilka påföringstekniker som rekommenderas samt säkerhetsaspekter kring användandet. Standarden är avgränsad från användning av A-skum mot vätskebrand. (NFPA 1145, 2011) 10

TEORI 5.3 Provningsmetod för tungskum Föreskrifter kan hänvisa till standarder för att uppfylla de krav som ställts. The European Committee for Standardization (CEN) arbetar fram och publicerar gemensamma europeiska standarder så kallade EN standarder. Dessa gäller i Sverige och för skum gäller EN 1568 Fire extinguishing media-foam concentrates, vilken består av fyra olika delar (Part 1-Part 4). Standarden klargör krav och provningsmetoder för tungskumvätskor för ytpåföring på polära respektive opolära vätskor. Den provningsmetod som beskrivs i standarden är ett storskaligt test. Sveriges Tekniska Forskningsinstitut (SP) arbetade 1996 med FAIRFIRE-projektet där målet var att ta fram en småskalig metod som speglar de resultat som erhålls vid provning enligt EN 1568-3 respektive EN 1568-4. SPs argument för projektet var dels minskade kostnader samt mindre miljöbelastning vid testning av skumvätskor. Resultatet blev den småskaliga testmetoden SP-Metod 2580. SP-Metod 2580 går kortfattat ut på att fylla upp ett 0,66 m 2 stort bål med 21 liter heptan. Skummunstycket leverarar 1,25 liter skum per minut och åtgången skumkoncentrat är cirka 0,3-1,0 % av totalt använt släckvatten. Bålet antänds och tillåts brinna 3 minuter innan släckning påbörjas, sedan dokumenteras tiden då 90 och 99 % kontroll erhållits samt när bålet är helt släckt. Eventuellt, om relevant, görs återantändningstest om full kontroll erhölls, d.v.s. bålet släcktes vid försöket. 5.4 Miljöpåverkan Släckvatten och skumvätskors miljöpåverkan har de senaste åren varit mycket omdiskuterat. Släckvatten för med sig biprodukter från branden ut i naturen eller ner i dagvattensystem. På så vis kan det till slut hamna föroreningar i dricksvattnet. Tillsätts en skumvätska kan skadligheten öka, skumvätskan (primärt filmbildande skum) kan innehålla ämnen som är svårnedbrytbara (Lindström, 2012). Dessutom antas andelen biprodukter som följer med släckvattnet ut öka om en skumvätska tillsätts släckvattnet, vilket leder till att miljöpåverkan blir högre. Inblandningsförhållandet för A-skum ligger mellan 0,1-1,0 % jämfört med 3,0-6,0 % för B- skum. Minskad inblandning och att man undviker användning av filmbildande skum innebär i längden minskad miljöpåverkan. Detta stärker intresset för att undersöka användningsområdet för CAF-system och motiverar genomförandet av de tänkta släckförsöken. 5.5 Erfarenheter från tidigare släckförsök Ett lyckat släckförsök genomfördes 2014 av Luleå räddningstjänst på deras utbildningscentrum på Hertsön i Luleå. Detta släckförsök är troligen det enda dokumenterade testet som utförts med A-skum i CAF-system mot vätskebränder i Sverige. Erfarenheterna från försöket indikerade att metoden var relativt effektiv då släcktiden vid försöket var kort. Försöket filmades men finns inte dokumenterat på annat sätt och beskrivs därför närmare 11

TEORI nedan. Informationen bygger på muntliga uppgifter från (Persson, 2015) och (Olsson, 2015) samt analys av filmen från släckförsöket. En försöksplatta utomhus fylldes med 800-900 liter flygfotogen på en vattenbädd. Utomhustempereraturen vid försöket var cirka 0 o C. Bränslearean var uppskattad till 120 m 2, vilket gav ett bränsledjup på cirka 7 mm. I mitten av försöksplattan hade en obstruktion placerats. Obstruktionen, i form av ett flygplansskrov, var placerad på tre stödben cirka en meter ovanför vätskeytan. Strategin för släckinsatsen var att angripa den fullt utvecklade branden med två separata strålrör. Strålrören matades av varsitt CAF-system av märket Rosenbauer. CAF-systemen hade vardera ett premix-flöde på cirka 165 l/min. De två strålförarna cirklade runt branden åt varsitt håll och till att börja med applicerades skummet direkt på bränsleytan. Strålförarna möttes och vände samma väg tillbaka. På återvägen säkrades bränsleytan genom att ytterligare ett skumlager påfördes och slutligen kyldes obstruktionen genom att skumbegjutas. I Figur 3 visas bilder från försöket hämtade från videodokumentationen. 00:13 01:37 01:54 03:05 Figur 3. Släckförsök med CAF-system och A-skum mot flygfotogen. Foto: Luleå räddningstjänst 2014. 12

TEORI Resultatet av släckförsöket redovisas i Tabell 2, där angivna tider bygger på en analys av videodokumentation av försöket. Slutsatsen var att branden snabbt kunde kontrolleras av de två strålförarna. Flygfotogen har en flampunkt överstigande 38 o C, vilket innebär att vätskeytan antänds långsamt (St1 Refinery AB, 2012). Från antändning till dess att hela ytan brinner tar det 1 minut och 20 sekunder. Släckinsatsen påbörjas 20 sekunder efter att hela ytan brinner. Ytans förbrinntid blir, på grund av antändningsfördröjning, ett intervall mellan tiden för antändning och tiden då släckinsatsen påbörjas, d.v.s. 20-100 sekunder. Inom 30 sekunder från att släckningen påbörjades har 90 % av ytan släckts och en minut efter påbörjad släckinsats har branden helt slocknat. Flygplansskrovets inverkan på släckningen var framförallt att den påskyndade nedbrytningen av skumtäcket genom att det uppvärmda flygplansskrovet utsatte skumtäcket för strålningsvärme. Det ska nämnas att risken för återantändning ökar om bränsleytan utsätts för strålningsvärme. För att minska risken för återantändning fortsätter påföringen av skum ytterligare 40 sekunder från att branden anses vara släckt, dels för att påföra ytterligare skum och dels för att kyla obstruktionen. Tabell 2. Släckförsök Luleå räddningstjänst 2014. Skumvätska Forest A Inblandning % 0,6 % Påföringsmetod Påföringshastighet Skumtal Antal strålrör 2 CAF-system Bränsle (på vattenbädd) Mjuk påföring 2,8 l/(m 2 min) "vått skum" Rosenbauer Flygfotogen Bränslearea 120 m 2 Bränsledjup mm 7 millimeter Släcktider Antändning* Start skumpåföring 00:00 min:sek 01:40 min:sek 90 % släckt 02:10 min:sek Släckt Skumpåföring avslutas 02:40 min:sek 03:30 min:sek * Tar 80 sekunder från tändning till hela ytan brinner. Förbrinntiden, med hela ytan i brand, var cirka 20 sekunder. 13

TEORI En rapport från Sun Yat-Sun Universitet i Kina redovisar experimentella försök med ICAF, fasta CAF-system, mot vätskebränder. I rapporten nämns att användning av ICAF mot vattenlösliga flytande bränslen saknar vägledning i Kina. Syftet med rapporten var att genom experimentella försök undersöka hur lufttryck, munstyckets utformning och blandningsförhållandet påverkar dräneringstiden och därmed släckförmågan. Resultatet var att det som påverkade dräneringstiden mest var inblandningsförhållandet, därefter vilket lufttryck som användes. Minst påverkan hade munstyckets utformning. I projektet genomfördes även ett släckförsök mot 2 liter bensin på vattenbädd i ett 0,19 m 2 stort bål. Slutsatsen i rapporten var att torrskum var att föredra. (Chenga & Xu, 2014) I en annan rapport från samma universitet redogörs kortfattat resultatet från ett småskaligt försök med CAF-system mot en oljetank. Bränslet bestod av 3,2 m 3 bensin i ett bål med arean 2,27 m 2 och djupet 1,7 meter. Det utfördes flertalet försök med skumvätskorna Class A foam, protein foam, fluoroprotein foam, AFFF foam och AR-AFFF foam. Tyvärr redovisas inget resultat utan endast en slutsats. Slutsatsen var att CAF-system kan användas vid släckning av bränder i oljetankar. (Xuecheng, o.a., 2012) En artikel i tidskriften National Research Council of Canada sammanfattar testresultatet från släckförsök med fasta CAF-system mot vätskebränder med effektutveckling på cirka 2 MW. Resultaten jämförs med försök där vanliga sprinklersystem samt system med vattendimma använts. Skumvätskorna som användes var 0,3 % Class A foam och 2 % Class B foam. Resultatet redovisas mycket kortfattat och det framgår att CAF-systemet släckte branden på 1:50 minuter vilket var effektivare än de båda andra alternativen. (Kim A., 2014) Om det var någon skillnad i släckkapacitet mellan Class A foam och Class B foam framgår inte av artikeln. I samma artikel sammanfattades även släckförsök från flygplanshangarer. Syftet var att jämföra CAF-systemet med de traditionella skum-vatten släcksystem som finns för flygplanshangarer. Skumvätskan som användes var Class B foam, med 2 % inblandning i CAF-systemet och 3 % inblandning i det traditionella systemet. Försöken visade att CAFsystemet endast använde 40 % av vattenmängden jämfört med det traditionella systemet och släckte branden på halva tiden. En återantändningskontroll utfördes och tiden det tog branden att nå full effekt igen var 20 minuter då CAF-systemet använts och 10 minuter då det traditionella släcksystemet använts. (Kim A., 2014) Artikeln lyfter fram fördelen med att CAF-skummet reflekterar ljus mer än vatten vid en manuell invändig släckinsats och skapar på så vis en bättre miljö för räddningstjänstpersonalen (Kim A., 2014). Värt att nämnas är att i Sverige används enbart vatten vid invändig släckinsats, inget annat är godkänt enligt svensk lagstiftning (AFS 2007:7, 2014). I artikeln nämns att ett fast system med tryckluftsskum, så kallat ICAF har mottagit Factory Mutuals godkännande för spillbränder, där bränslet består av bensin och diesel. (Kim A., 2014) National Research Council of Canada har genomfört ytterligare ett släckförsök med ICAFsystem där syftet var att utvärdera släckkapaciteten. Bålet var 0,64 m 2 stort med en kant på 10 centimeter. Ett strålrör var placerat 2,3 meter ovanför bålet och bränslena bestod av diesel och 14

TEORI bensin. Skumvätskorna som användes i försöken var A-skummet Silvex med 0,3 % inblandning (rekommenderad inblandning 1 %) samt ett AFFF skum med inblandningen 1 och 3 % (rekommenderad inblandning 6 %). Resultatet var att bensinbranden kunde släckas på 0:40 minuter med A-skum och på 1:35 minuter med klass B-skum. Orsaken till att A-skum hade bättre effekt anges vara att A-skummet användes med 30 % av den rekommenderade inblandningen medan B-skummet användes med mindre än 20 % av den rekommenderade inblandningen. Slutsatsen var att båda skummen fungerade bra med tanke på det låga inblandningsförhållandet. (Kim & Crampton, 2000) Vidare i experimentet undersöktes skumtalets inverkan på släckeffekten. Det gjordes flertalet försök, både med A-skum och B-skum, där skumtalet varierades. Resultatet var att ett skum med skumtal 1:4 släckte branden något snabbare än ett med skumtal 1:10. Skum med skumtal 1:4 använde 2,5 gånger mer vatten, så med hänsyn till vattenförbrukningen blev resultatet att skummet med det högre skumtalet hade bättre effekt. Om skumtalet var högre än 1:10 blev skummet för lätt och klarade inte att tränga genom flamman och nå ner till vätskeytan och släcka branden. Om skumtalet var för lågt dränerades vattnet ut för snabbt och inget skumtäcke kunde upprätthållas på vätskeytan. (Kim & Crampton, 2000) Slutsatserna är att om skumtäcket påförs snabbt är den avskiljande förmågan med tanke på bränsleånga mindre viktigt, d.v.s. om påföringen är snabb erhålls ett tjockare lager skum snabbare vilket i sin tur kompenserar för brister i den avskiljande förmågan. Vidare står det att det tar längre tid att släcka bränder med bränslen som har låg flampunkt samt att CAF-system är ett bra alternativ när vattentillgången är begränsad. (Kim & Crampton, 2000) Ännu en rapport från National Research Council of Canada med resultat från genomförda försök, nämner att CAF-systemen ökar i popularitet bland räddningstjänsterna och att det inte finns någon studie som utvärderar brandsläckningseffektiviteten av mobila CAF-system för att slå ned rumsbränder. Rapporten syftar till att belysa området genom tio fullskaliga släckförsök. Brandbelastningen i rummet bestod av två träplankor, en mindre träsoffa och flera spånskivor. I försöken används CAF, vanlig slang med enbart vatten samt vanlig slang med premixblandning (oexpanderat). Skumvätskan som användes var Hi-Combat Class A foam med 0,1-0,5 % inblandning. (Kim & Crampton, 2009) Resultatet från försöken visar att CAF-systemet släckte branden och kylde rummet mycket snabbare än de andra alternativen. Släcktiden med CAF var 35 sekunder, med enbart vatten 60 sekunder och med premixblandning 45 sekunder. Mängden vatten för att släcka branden var 118 liter då enbart vatten användes, 55 liter med oexpanderad premixblandning och endast 23 liter då CAF-systemet användes. Rapporten lyfter fram att det är viktigt att utbilda personalen när ny utrustning ska tas i bruk för att på bästa sätt kunna nyttja utrustningen maximalt. (Kim & Crampton, 2009) 15

6 FÖRSÖKSUTRUSTNING OCH TILLVÄGAGÅNGSÄTT I kapitlet presenteras de valda skumvätskorna samt den skumutrustning som användes i studiens släckförsök. Vidare beskrivs arbetsgången för flödesmätningarna, de småskaliga släckförsöken samt de storskaliga släckförsöken. Skumvätskorna som användes vid flödesmätning samt vid de små- och storskaliga släckförsöken redovisas i Tabell 3, tillsammans med den benämning de har i följande delar av rapporten. Tabell 3. Skumvätskor vid flödesmätning och släckförsök. Typ Distributör Produktbeteckning Rekommenderad inblandning B-skum - AFFF-ARC 3x3 3,0 % B-1 A-skum Nordic Fire & Rescue Service AS One Seven Foam Concentrate Class A 0,3 % A-1 A-skum Dafo Brand AB Forest A-skum 0,6 % A-2 A-skum Dafo Brand AB Fomtec Enviro Class A Super 0,3 % A-3 Benämns i rapporten Skumvätskorna One Seven Foam Concentrate Class A och Forest A-skum valdes för att de idag är de mest vanligt använda i CAF-system i Sverige. Distributören för Forest A-skum genomförde en ändring i sortimentet under projektiden, vilket medförde att Forest A-skum byttes ut mot Fomtec Enviro Class A Super i det storskaliga släckförsöket. B-skumvätskan är en vanligt förekommande skumvätska som traditionellt används mot vätskebränder och ses som en referensvätska. Uppgifter i Tabell 3 om skumvätskorna är hämtade från respektive leverantörssäkerhetsdatablad (NFRS, 2014) (Dafo Brand AB, 2014) (Dafo Fomtec AB, 2014). På den svenska marknaden finns idag två olika CAF-system, Rosenbauer och One-Seven. Principen är den samma för de båda men själva uppbyggnaden skiljer sig åt något, det är framförallt inblandningskamrarna som är olika konstruerade. Det genomfördes två storskaliga släckförsök, vilket syftade till att kunna utvärdera de båda systemen under liknande omständigheter. Vid de småskaliga släckförsöken användes påföringsteknikerna, typ II och typ III. Metoden för teknikerna redovisas i Tabell 4. Tabell 4. Påföringstekniker som användes under de småskaliga släckförsöken. Påföringsteknik Förklaring Metod Typ II Backboard påföring Indirekt påföring Skummet appliceras på en backboardplåt och rinner ner i bålet varvid skummet flyter ut över vätskeytan. Typ III Direkt påföring Skummet appliceras direkt på den brinnande vätskeytan. 16

FÖRSÖKSUTRUSTNING OCH TILLVÄGAGÅNGSÄTT 6.1 Flödesmätning av CAF-system på släckbil En flödesmätning genomfördes av SP Fire Research i samarbete med Räddningstjänsten Storgöteborg. Släckbilen som användes vid försöken var försedd med Rosenbauer CAFsystemet CONTI CAFS 15C och skumvätskan som användes var A-2 (Forest A). Flödesmätningarna gjordes för att kontrollera om flödet på släckbilens display överensstämmer med SPs kalibrerade flödesmätare. 6.1.1 Försöksuppställning En släckbil ställdes upp inne i SPs stora brandhall. CAF-systemet kopplades via en smalslang till SPs flödesmätare. Ordinarie CAFS-munstycke kopplades på slangen för att få ett representativt tryck- och flödesförhållande. CAF-systemet kördes i mellanskum-läge med skuminblandningen satt till 0 % för att få ut enbart vatten i slangen till flödesmätaren. Två flödesmätningar med enbart vatten utfördes. SPs flödesmätare kopplades bort inför kontroll av skumkvalitet och en plåtskärm ställdes fram. Plåtskärmen användes som backboard-yta för att fånga upp skumstrålen och leda ner denna i uppställningskärl som ställts under plåtskärmen. För uppsamling av skum inför kontroll av skumkvalitet riktades CAFS-munstycket mot backboardplåten. Figur 4 visar CAFS-munstycket kopplat på SPs flödesmätare riktat mot backboardplåten som användes för uppsamling av det genererade skummet. SPs flödesmätare kopplades bort därför att den inte fungerar när slangen innehåller expanderat skum. Försöksutrustningen redovisas i bilaga A. Figur 4. Försöksuppställning vid flödesmätning. Foto: Elin Lindsjö 17

FÖRSÖKSUTRUSTNING OCH TILLVÄGAGÅNGSÄTT 6.1.2 Tillvägagångssätt Den första flödesmätning med enbart vatten avsåg att kontrollera om flödet som släckbilen registrerade överensstämde med SPs kalibrerade flödesmätare. Körningarna gjordes först med utgående kran helt öppen sedan nedstrypt. Flödet enligt släckbilens flödesmätare och flödet på SPs flödesmätare antecknades och differensen beräknades. I nästa steg gjordes en körning med skuminblandning. CAF-systemet kördes i normalläge för våtskum vilket innebär 0,6 % skuminblandning. Ett större kärl med en volym på 35,5 liter vägdes tom och fylldes sedan med skum. Premixflödet enligt släckbilens flödesmätare antecknades och en ny vikt togs när behållaren var fylld med skum och skumtalet beräknades, se Figur 5. Som komplement användes även tre mindre mätglas i plast vardera med volymen 2 200 milliliter, se Figur 5. Mätglasen vägdes och fylldes sedan med skum, därefter vägdes dem på nytt och ett skumtal kunde beräknas. Dräneringshastigheten kontrollerades genom att mäta det utdränerade vattnet som samlades i botten på mätglasen vid tiderna 10, 20 och 25 minuter. Figur 5. T.v. uppsamlingskärl för bestämning av skumtal. T.h mätglas för bestämning av skumtal och dräneringshastighet. Foto: Elin Lindsjö 6.2 Småskaliga släckförsök De småskaliga släckförsöken genomfördes under två dagar på SP Fire Research i Borås. Försöksuppställningen och tillvägagångssättet följer i stort SP-Metod 2580. Försöksprotokollet redovisas i bilaga D. Den CAF-generator som användes vid försöken var en småskalig utrustning byggd på SP Fire Research med ett flöde på cirka 1,25 l/min. Med ett bål på cirka 0,66 m 2 innebär det en påföringshastighet på cirka 1,9 l/m 2 min. Initialt gjordes försök med våtskum. Två försök med den konventionella AFFF-AR skumvätskan (B-1) gjordes som referens till de båda A-skummen A-1 (One Seven Foam Concentrate Class A) och A-2 (Forest A-skum). Därefter testades ett av A-skummen med typ III påföring (direkt). Utifrån dessa tre första försök bedömdes typ II (backboard) som den mest lämpliga påföringstekniken för resterande försök. 18

FÖRSÖKSUTRUSTNING OCH TILLVÄGAGÅNGSÄTT Rekommenderad inblandning för A-1 (One Seven Foam Concentrate Class A) är 0,3 % och för A-2 (Forest A-skum) 0,6 %. För att kunna utvärdera hur släckkapaciteten påverkas av inblandningsförhållandet testades A-skumvätskorna med olika inblandningar. De båda A-skummen prövades med typ II påföring och med inblandningarna 0,3, 0,6 och 1,0 %. För vardera A-skum med 1,0 % inblandning gjordes ytterligare två släckförsök med torrt skum, d.v.s. skum med högre skumtal. Den A-skumvätska som med vått skum gav bäst släckkapacitet, vilket var A-1, användes till ett sista försök. I det sista försöket ändrades endast påföringstekniken från typ II till typ III. Försöksprogrammet för de småskaliga släckförsöken redovisas i Tabell 5. Tabell 5. Försöksprogram småskaliga släckförsök. Försök nr. Skumvätska Inblandning Skumkvalitet Påföring 1. B-1 3,0 Vått Typ II (Backboard) 2. B-1 3,0 Vått Typ III (Direkt) 3. A-1 0,3 Vått Typ III Ja 4. A-1 0,3 Vått Typ II Ja 5. A-1 0,6 Vått Typ II Nej 6. A-1 1,0 Vått Typ II Nej 7. A-2 0,3 Vått Typ II Ja 8. A-2 0,6 Vått Typ II Nej 9. A-2 1,0 Vått Typ II Nej 10. A-2 1,0 Torrt Typ II Ja 11. A-1 1,0 Torrt Typ II Ja 12. A-1 1,0 Vått Typ III Nej Återantändning 6.2.1 Försöksuppställning Inne i SPs stora brandhall placerades ett 0,66 m 2 stort bål. Bålet hade en kanthöjd 150 mm. En videokamera placerades så att bål och CAFS-generatorn filmades. Dessutom togs stillbilder av experimentet. CAFS-generatorn placerads på lämpligt avstånd beroende på påföringsteknik. I de fall typ II påföring användes fästes en backboardplåt med måtten 600 x 600 millimeter på bålet, se Figur 6. I vissa fall när försöken resulterade i släckning genomfördes en kontroll av skumtäckets återantändningsskydd. Detta gjordes genom att antända ett kärl som hängts på sidan av bålet, kärlet var fyllt med tre deciliter heptan och två deciliter vatten. Försöksutrustningen redovisas i bilaga B. Nej Ja 19