Toxfire

Påverkan på miljön från olika aktiviteter blir alltmer viktigt i samhället och så även inom brandområdet. Bränder kan ha en signifikant inverkan på miljön och kopplingen mellan brand och miljö är viktig att studera. Som ett exempel på detta har vi deltagit i EU-projektet Guidelines for Management of Fires in Chemical Warehouses (TOXFIRE).

Kemiska industrier och lager hanterar och lagrar stora mängder av farliga ämnen, t.ex. pesticider, och är relativt vanliga i de flesta länder. Bränder i kemikalier förefaller vara en av de stora riskerna i sådana verksamheter. Projektet initierades för att utvärdera de potentiella konsekvenserna vid bränder i kemiska industrier och lagerlokaler. Inom ramen för projektet klassificerades ämnen och material baserat på karakteristiska parametrar såsom antändlighet, värmeutveckling, rökproduktion, förbränningsprodukter och inverkan av förpackningsmaterial på förbränningsprodukterna. Olikas material och inverkan av olika parametrar karaktäriserades genom att utföra förbrännings- och brandexperiment i olika skalor och genom att studera skalningseffekter.

Brandexperiment

Vår roll i TOXFIRE-projektet var att genomföra storskaliga kontrollerade brandexperiment med materialmängder i storleksordningen 100 kg per försök. Den stora utmaningen var att åstadkomma underventilerade förbränningsförhållanden. Två olika experimentella uppställningar användes. De flesta experimenten genomfördes i ISO9705-rummet (2,4 m × 3,6 m × 2,4 m) med kemikalier placerade i en stålbalja under försöken. Denna uppställning visade sig vara den optimala – stor nog att representera fullskaliga förhållanden, men tillräckligt kontrollerat för att ge bra och repeterbara resultat. Några få experiment genomfördes i ett större rum (256 m3), vilket byggdes för att tillåta ”verkliga” lagringsförhållanden. Dessa försök genomfördes som ett komplement till försöken i ISO9705-rummet för att studera inverkan av materialkonfigurationen och rumsstorleken på brandbeteendet, framför allt på egenskaperna hos förbränningsprodukterna.


Använda material

Fem olika material användes I de storskaliga försöken, Stor försiktighet krävdes vid valet av föreningar eftersom de skulle hanteras inomhus i relativt stora kvantiteter och förbrännas under förhållanden med dålig ventilation. För att erhålla tillräcklig komplexitet hos brandgaser, innehöll elementarsammansättningen för de utvalda materialen för de storskaliga försöken, utöver kol-väte-syre, även kväve, svavel och/eller klor. De studerade materialen var polypropen (PP), Nylon 66 (Ny), tetrametyltiurammonosulfid (TMTM), 4-klor-3-nitrobensoesyra (CNBA), and klorbensen (CB). Fyra individuella experiment genomfördes I ISO9705-rummet för varje utvalt material. I det större rummet genomfördes ett lagringskonfigurationsförsök med varje material, med undantag för klorbensen. Utöver detta genomfördes två försök med materialet i balja (polypropen och klorbensen) i det större försöksrummet.

Under försöken mättes de vanliga brandparametrarna som temperatur, värmeutveckling, rökproduktion, etc. Dessutom genomfördes omfattande analyser för att karaktärisera brandgaserna.

Publicerade SP-rapporter om projektet

Detaljinformation om experimentella uppställningar, procedurer, mätteknik, analyser och resultat återfinns in följande SP-rapporter:

  • Månsson, M., Lönnermark, A., Blomqvist, P., Persson, H., and Babrauskas, V. "TOXFIRE - Fire Characteristics and Smoke Gas Analyses in Under-ventilated Large-scale Combustion Experiments", SP REPORT 1996:44, ISBN 91-7848-649-1.
  • Lönnermark, A., Blomqvist, P., Månsson, M., and Persson, H. "TOXFIRE - Fire Characteristics and Smoke Gas Analyses in Under-ventilated Large-scale Combustion Experiments: Tests in the ISO 9705 Room", SP REPORT 1996:45, ISBN 91-7848-650-5.
  • Lönnermark, A., Blomqvist, P., Månsson, M., and Persson, H. "TOXFIRE - Fire Characteristics and Smoke Gas Analyses in Under-ventilated Large-scale Combustion Experiments: Storage Configuration Tests", SP REPORT 1996:46, ISBN 91-7848-651-3.
  • Blomqvist, P., Lindberg, P., and Månsson, M "TOXFIRE - Fire Characteristics and Smoke Gas Analyses in Under-ventilated Large-scale Combustion Experiments: FTIR Measurements", SP REPORT 1996:47, ISBN 91-7848-652-1.
  • Månsson, M., Isaksson, I., and Rosell, L. "TOXFIRE - Fire Characteristics and Smoke Gas Analyses in Under-ventilated Large-scale Combustion Experiments: Adsorbent and soot measurements", SP REPORT 1996:48, ISBN 91-7848-653-X.
  • Lönnermark, A., and Babrauskas, V. "TOXFIRE - Fire Characteristics and Smoke Gas Analyses in Under-ventilated Large-scale Combustion Experiments: Theoretical Background and Calculations", SP REPORT 1996:49, ISBN 91-7848-654-8.


Länkar till rapporterna finns till höger på sidan.

RISE Research Institutes of Sweden, Tel 010-516 50 00, E-post info@ri.se

SP, Innventia och Swedish ICT har gått samman i RISE för att bli en starkare forsknings- och innovationspartner för näringsliv och samhälle.
Under 2017 kommer sp.se att vara en av flera webbplatser inom RISE. Besök gärna ri.se för mer information om RISE.