Storsatsning på renare brandprovning

En ny rökgasreningsutrustning har installerats i samband med en om- och tillbyggnad av brandlaboratoriet vid Fire Research. Alla brandgaser från provningsverksamheten renas så att utsläppen av stoft och gaser minimeras. Den rökplym som nu syns i skorstenen består i stort sett bara av vattenånga. Systemet har en kapacitet på 250 000 m3/tim och har kostat 20 miljoner. Leverantör är BACT System AB. Investeringen är ett led i en miljöcertifierering av hela SPs verksamhet men är naturligtvis också viktig för de brandprovningskunder som har eller planerar en miljöcertifiering av sin verksamhet. 

Rökgasreningssystemet består av ett vått elektrostatfilter med en kapacitet av 250 000 m3 /tim.

Brandsäkerhet avgörs genom provning

Vid Fire Research bedrivs provning och forskning med avseende att utvärdera de brandtekniska egenskaperna hos olika konstruktioner, material och släcksystem samt att utvärdera brandförlopp i olika miljöer.

Byggnadskonstruktioners egenskaper vid brand kan vara avgörande för att reducera skadorna vid en brand. De viktigaste egenskaperna i detta sammanhang är förmågan att förhindra brand att sprida sig förbi t ex dörrar, väggar, rör- och kabelgenomföringar samt förmågan hos exempelvis ett bjälklag att bära last under brand. Utvärderingen av olika konstruktioner sker främst genom att genomföra provning i speciella brandprovningsugnar.

Olika byggnads- och inredningsmaterials beteende under en brands inledande skede är viktiga för att kunna säkerställa personsäkerheten i olika lokaler. Därför undersöks egenskaper såsom antändlighet, flamspridning, alstring av rök och andra giftiga gaser från olika material och produkter. Detta sker i olika provningsskala från småskaliga laboratorieförsök i dragskåp till fullskaliga försök med t ex stoppmöbler eller ytskikt monterade i rumsstorlek.

Studier av brandförlopp och brandspridning samt provning av effektiviteten hos olika släcksystem är också en viktig del för att kunna utforma byggnader, undermarksanläggningar och industriprocesser på ett brandsäkert sätt. Utvärdering av dessa aspekter kan t ex innebära att en del av en industriell verksamhet, exempelvis ett lager eller en produktionsprocess byggs upp i den stora brandhallen. Ett exempel är vår medverkan vid utredningen av diskoteksbranden i Göteborg. Vid denna typ av försök kan både brändernas storlek och karaktär variera avsevärt och en effektiv rökgasreningsutrustning är oerhört viktig.

Brandgaserna renas och värmen återvinns

Rökgasreningen är utförd så att den tar hand om brandröken från hela verksamheten vid SP-Brandteknik. Rökgaserna samlas upp i olika huvar vid de olika utrustningarna eller i takutsug i de stora brandhallarna och leds till en gemensam samlingskanal. I denna sprutas in vatten, dels för att kyla rökgaserna och dels för att fånga upp vattenlösliga föroreningar såsom t ex saltsyra.

Rökgaserna är nu helt mättade med fukt och leds då in i själva filterdelen som består av ett s k vått elektrostatfilter av typ WESPor®. Här får rökgaserna i låg hastighet passera genom ett bikakeformat system av ståltuber. Där laddas de upp elektriskt genom en elektrod placerad i mitten av varje ståltub. På detta sätt får alla partiklar och vätskedroppar en laddning i förhållande till omgivande stålytor vilket gör att de dras mot dessa. I princip är det samma effekt som gör att det samlas damm på bildskärmen på en TV eller en dator eller att håret reser sig när man kammar sig. Stoftet som fastnat på ståltubernas vägg sköljs sedan ner med vatten till en en sk bufferttank placerad under filteranläggningen. Efter filtret leds de renade rökgaserna via två stora fläktar och en ljuddämpare till en 33 m hög skorsten.

Vattnet i bufferttanken pumpas runt hela tiden i anläggningen och behöver i princip inte bytas ut. För att ta hand om avskiljt stoft pumpas en liten delström kontinuerligt till en vattenreningsutrustning som likt en "njure" avskiljer partiklarna. Dessa förs i sin tur till en slamtank som med vissa intervall får tömmas och tas omhand som farligt avfall.

Vid många provningar kan värmeeffekten vara hög, i storleksordningen 1-20 MW, och då vattnet används för att kyla gaserna innebär det också att vattnet i tanken värms upp. För att minska energibehovet för uppvärmning av den friskluft som tillförs lokalerna kan en stor del av denna energi återvinnas genom en värmeväxlare kopplad till värmebatterierna vid luftintaget.

Rökgaserna samlas ihop från olika provningslokalerna och leds via kylaren och elektrostatfiltret ut i skorstenen. Värmen i rökgaserna utnyttjas för att värma inkommande luft.

Vid naturliga bränder är förbränningsförhållandena oftast ogynnsamma vilket innebär att det bildas stora mängder rök. Vid större brandprovningar kan stofthalterna uppgå till 1000-2000 mg/m3 i inloppet på filteranläggningen medan man från myndighetshåll kräver att gaserna i skorstenen inte får innehålla mer än 100 mg/m3. Mätningar har gjorts där representativa brandprov har genomförts med några av de vanligaste produkterna som provas, diesel, heptan, polystyrenplast samt PVC. Dessa mätningar visade att utsläppen av stoft reducerades betydligt mer och varierade mellan 5 och 19 mg/m3. Mängden saltsyra i skorstenen vid provning med PVC var lägre än 2 mg/m3 vilket också är långt under myndighetskravet, 100 mg/m3.

Internet-teknik utnyttjas för processtyrning

En absolut förutsättning för att kunna koppla ihop all verksamhet till en gemensam filteranläggning är att de olika provningsverksamheterna inte stör varandra. Kapaciteten från de olika utsugen i anläggningen varierar från ca 400 m3 /tim i ett dragskåp till 250 000 m3 /tim i stora brandhallen. Många provningar kräver att man skall kunna hålla ett konstant flöde under hela provningen, i andra fall finns behov av att öka ventilationen allt eftersom branden utvecklas. I brandprovningsugnarna skall trycket hållas konstant inom mycket snäva gränser för att uppfylla provningsstandardernas krav.

För att klara detta inkluderar också rökgasreningssystemet ett avancerat styr- och reglersystem. Före start bokar ansvarig provningspersonal upp den kapacitet och den tid som behövs för den aktuella provningen och systemet kontrollerar att dess maximala kapacitet inte överskrids. När bokningen är accepterad är det bara att ställa in det önskade flödet i den aktuella utsugspunkten. Systemet reglerar då in flödet automatiskt på ett mjukt sätt så att inte övriga utsugspunkter som redan är i drift påverkas.

Styrsystemet är utformat för att ge snabb och översiktlig information till provningspersonalen.

Provningspersonalen kommunicerar med styrsystemet via en PC i varje laboratorie kopplad till vårt interna datanät. Styrsystemet utnyttjar samma teknik som används för överföring av information på internet/intranet vilket gör att man i princip kan koppla upp sig till systemet var som helst på laboratoriet.

I ett internationellt perspektiv är vi inte unika som brandlaboratorie med att ha en rökgasrening, däremot är systemuppbyggnad och med tillhörande styr-och reglersystem unikt. Kompetens- och utrustningsmässigt tillhör vi sedan många år de främsta laboratorierna i världen. Med den investering som gjorts i ytterligare provningsresurser i nya lokaler och en effektiv rökgasrening står nu vi berett att möta 2000-talets krav från kunder och samhälle.

Relaterad information

Experimentella resurser

Visa A-Ö ...

Verksamhetsområden

RISE Säkerhet och transport

Kontaktpersoner

Henry Persson

Tel: 010-516 51 98

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.