Top Banner
Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved - långblockslager Grupp 11 Handledare Ronni Bech Per Vikberg Anders Dragsted Jens Christiansson Johan Norén Alexander Wilhelmsson December 2004
63

Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Feb 07, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved - långblockslager

Grupp 11 Handledare Ronni Bech Per Vikberg Anders Dragsted Jens Christiansson Johan Norén Alexander Wilhelmsson

December 2004

Page 2: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Brandingenjörsprogrammet Lunds Tekniska Högskola Box 118 221 00 Lund Telefon: 046-222 73 00 [email protected]

Department of Fire Safety Engineering Lund University Box118 221 00 Lund, Sweden Telephone: +46 46-222 73 00 [email protected]

Titel Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved - långblockslager Title Evaluation of active fire protecting systems at Recticel AB Gislaved – long block warehouse Av / By Johan Norén Alexander Wilhelmson Ronni Bech Anders Dragsted Abstract This report contains a description and evaluation of the active fire protecting systems at Recticel AB Gislaved Sweden. Calculations and simulations are based on computer programs as PFS, Detact T2 and ARGOS. The results are compared with the present rules of the Swedish insurance company association, Swedish fire protection association and with NFPA standards. Keywords Recticel AB, polyurethane, sampling system, sprinkler, SBF 110:6, NFPA, RUS 120:4, RTI, PFS, ARGOS, Detact T2, fire test Följande rapport är framtagen i undervisningen. Det huvudsakliga syftet har varit träning i problemlösning och metodik. Rapportens slutsatser och beräkningsresultat har inte kvalitetsgranskats i den omfattning som krävs för kvalitetssäkring. Rapporten måste därför användas med stor försiktighet. Den som åberopar resultaten från rapporten i något sammanhang bär själv ansvaret.

Page 3: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Sammanfattning Denna rapport har gjorts som en del i kursen Aktiva System på Brandingenjörsprogrammet vid Lunds Tekniska Högskola. Syftet med rapporten har varit att undersöka om reglerna för dimensionering av de aktiva systemen vid skumplasttillverkaren Recticel AB i Gislaved uppfylls genom jämförelse med regelverk samt beräkningar och laborationer. Detektionssystemet har jämförts med de krav som gäller i de svenska reglerna SBF 110:6. I stort uppfylls dessa krav. Sprinklersystemet har jämförts med de krav som gäller i amerikanska NFPA och har visat sig vara tillfredsställande. Sprinklersystemet köldskyddas med hjälp av glykolinblandning. Glykolen har dock genom våra försök visat sig initialt öka brandeffekten med 30-50 % vilket är vanskligt då skumplasten i sig redan är mycket brandfarlig och skall därför bytas ut mot exempelvis ”Flamewall”. Vid brand bildas den giftiga gasen vätecyanid (HCN). Risk för påverkan av människors hälsa i fabrikens närhet måste undersökas närmare. Sprinklerberäkningar har gjorts både med en handberäkningsmetod och med datorprogrammet PFS. Dessutom har programmet Detact T2 använts för att beräkna den tid det tar för sprinklerna att aktiveras, tiden till aktivering blev 15 minuter. Handberäkning av aktiveringstid har även gjorts. Resultatet blev 12,5 minuter. Aktiveringstiderna är väldigt långa, så sprinklersystemets lämplighet i långblockslagret bör ifrågasättas.

Page 4: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

2

Page 5: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Innehåll 1 SAMMANFATTNING....................................................................................................................... 1 2 INLEDNING ....................................................................................................................................... 5

2.1 SYFTE........................................................................................................................................... 5 2.2 METOD......................................................................................................................................... 5 2.3 BEGRÄNSNINGAR ......................................................................................................................... 5

3 FÖRETAGET ..................................................................................................................................... 7 3.1 OBJEKTSÖVERSIKT....................................................................................................................... 7 3.2 LÅNGBLOCKSLAGER .................................................................................................................... 8 3.3 TILLVERKNINGSPROCESSEN ....................................................................................................... 10 3.4 SKYDDSMÅL............................................................................................................................... 11

4 AKTIVA SYSTEM ........................................................................................................................... 13 4.1 BRANDLARM .............................................................................................................................. 13 4.2 SPRINKLER ................................................................................................................................. 13 4.3 BRANDPOSTER ........................................................................................................................... 13 4.4 RÖKGASVENTILATION................................................................................................................ 13 4.5 HANDBRANDSLÄCKARE ............................................................................................................. 13 4.6 UTBILDNING AV PERSONAL ........................................................................................................ 13 4.7 RÄDDNINGSTJÄNST .................................................................................................................... 13

5 REGELVERK................................................................................................................................... 15 6 RISKER OCH RISKKLASS ........................................................................................................... 17 7 DIMENSIONERANDE BRANDFÖRLOPP .................................................................................. 21

7.1 SCENARIO 1................................................................................................................................ 21 7.2 SCENARIO 2................................................................................................................................ 21 7.3 EFFEKTUTVECKLING VID YTANTÄNDNING ................................................................................. 22 7.4 EFFEKTUTVECKLING VID GLÖDBRAND ....................................................................................... 22

8 DETEKTIONSSYSTEM.................................................................................................................. 25 8.1 BEFINTLIGT SYSTEM................................................................................................................... 25 8.2 LARMÖVERFÖRING..................................................................................................................... 25 8.3 CENTRALUTRUSTNING ............................................................................................................... 25 8.4 ANMÄRKNINGAR...........................................................FEJL! BOGMÆRKE ER IKKE DEFINERET. 8.5 DETEKTOR – FUNKTION OCH DIMENSIONERING.......................................................................... 26

9 SPRINKLER ..................................................................................................................................... 27 10 SPRINKLERBERÄKNINGAR....................................................................................................... 29

10.1 SCHABLONMETOD.........................................................FEJL! BOGMÆRKE ER IKKE DEFINERET. 10.2 PFS-BERÄKNING ........................................................................................................................ 29 10.3 TID TILL SPRINKLERAKTIVERING................................................................................................ 30 10.4 JÄMFÖRELSE MED NFPA 13....................................................................................................... 31

11 GLYKOLINBLANDNING I SPRINKLERSYSTEM ................................................................... 33 11.1 KÖLDSKYDDSSYSTEM ................................................................................................................ 33

12 SPRINKLERCENTRALEN VID RECTICEL .............................................................................. 35 13 MILJÖPÅVERKAN......................................................................................................................... 19 14 ÅTGÄRDER...................................................................................................................................... 39

3

Page 6: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

14.1 ÅTGÄRDER SOM SKALL GÖRAS:.................................................................................................. 39 14.2 ÅTGÄRDER SOM BÖR GÖRAS: ..................................................................................................... 39 14.3 FÖRSLAG PÅ ÖVRIGA ÅTGÄRDER................................................................................................ 39

15 DISKUSSION.................................................................................................................................... 37 16 REFERENSER.................................................................................................................................. 41 17 BILAGA 1 BESTÄMNING AV SPRINKLERS RTI-VÄRDE..................................................... 43 18 BILAGA 2 FÖRSÖK MED SKUMPLAST FRÅN RECTICEL .................................................. 44 19 BILAGA 3 SAMMANSTÄLLNING............................................................................................... 50 20 BILAGA 4 BESTÄMNING AV ∆HC OCH MASSAVBRINNING ............................................. 53 21 BILAGA 5 BESTÄMMA TID TILL SPRINKLERAKTIVERING............................................. 56 22 BILAGA 6 GENOMGÅNG AV PFS, ARGOS OCH DETACT T2 ............................................. 57 23 BILAGA 7 INDATA TILL PFS ...................................................................................................... 58

4

Page 7: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

1 Inledning Detta arbete ingår i kursen Aktiva System 10 p som läses under tredje året på Brandingenjörsprogrammet vid Lunds Tekniska Högskola. Varje grupp tilldelas ett objekt där byggnadens aktiva system undersökes. I denna rapport har lagerlokalen på skumplasttillverkaren Recticel AB i Gislaved studerats, se figur 1.

1.1 Syfte Syftet med rapporten är att undersöka ifall de regler och föreskrifter som gäller för dimensionering av de aktiva systemen uppfylls. Dels har jämförelse gjorts med de svenska reglerna i SBF 110:6 [7] gällande detektionssystemet, dels med de amerikanska reglerna i NFPA 13 [5] gällande sprinklersystemet.

1.2 Metod Projektet inleddes med ett besök på Recticel i Gislaved. Efter en kort introduktion samt rundvisning i företagets lokaler besvarades frågor som formulerats på förhand. Provbitar av skumplast med olika materialegenskaper som togs med från besöket eldades i brandlaboratoriet på LTH för att bestämma tillväxthastigheten, förbränningsvärmet och massavbrinningen. Utifrån dessa resultat konstruerades två dimensionerande bränder. Även ett sprinklerhuvud som togs med från besöket testades i brandlaboratoriet enligt ett så kallat plungetest där RTI-värdet bestämdes. RTI-värdet från laborationen användes för att bestämma aktiveringstid med datorprogrammet Detact-T2 och en handberäkningsmodell. Beräkningar av sprinklersystemet utfördes i PFS där systemets flöde bestämdes. Resultat från jämförelse med SBF 110:6 [7] och NFPA 13 [5] sammanfattades och anmärkningar noterades.

1.3 Begränsningar Denna rapport avser endast långblockslagret med tillhörande sprinklercentral. Då byggnaden saknar ventilationssystem har detta inte behandlats i rapporten. Eventuell brandspridning eller påverkan av intilliggande byggnader har inte heller studerats. Då lokalen är obemannad har personskyddet ej tagits upp i rapporten.

5

Page 8: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

6

Page 9: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

2 Företaget Recticel AB i Gislaved är en del av det multinationella företaget Recticel SE som har sitt huvudkontor i Belgien med över 100 anläggningar runt om i Europa, och är en av de tre största producenterna av skumplast i Europa. Recticel tillverkar polyuretanskum till madrasser, möbelstoppning, bilstolar etc. Recticel AB i Sverige har ca 180 anställda varav 110 i Gislaved. Förutom polyuretanskumtillverkningen sker även viss förädling i form av madrasstillverkning. Recticel har en dotteranläggning i Sikeå i Västerbotten samt en i Mönsterås för sömnadsarbeten till madrasstillverkningen. Recticel är bland annat huvudleverantör av madrasser till Jysk Bäddlager i Norden. I Gislaved tillverkas 5 500 m3 skumplast per vecka. Totalt tillverkas 7 000 ton skumplast per år och omsättningen för år 2003 uppgick till 280 miljoner kronor. Lagringskapaciteten i Gislaved uppgår till 25 000 m3 inom själva företagsgränsen och ytterligare 10 500 m3 i Continentals gamla däckfabrik i Gislaved.

Figur 1: Skiss över Recticels fabriksområde i Gislaved

2.1 Objektsöversikt Figur 1 är en översiktsbild över fabriksområdet i Gislaved. Företaget består av 5 byggnader där administration, tillverkning och lagring sker. Byggnad 1 är kontorsbyggnad med reception på nedre våning. Byggnad 2 är produktionsbyggnaden där själva tillverkningen av skumplast sker och merparten av utgångskemikalierna lagras. Byggnad 3 är långblockslagret där 30 till 60 meter långa block av skumplast mellanlagras innan dessa spaltas upp i mindre och mer lätthanterliga storlekar. Byggnad 4 är kortblockslagret där förvaring av mindre block sker för vidare transport till kunder. Byggnad 5 är spaltningsavdelningen där slutproduktion av skumplasten sker efter kundens önskemål.

7

Page 10: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Denna rapport är begränsad till att endast kontrollera brandskyddet för fabrikens långblockslager och en mer ingående förklaring av denna byggnad följer i kapitel 3.2.

2.2 Långblockslager Långblockslagret är en ouppvärmd hall uppbyggd av pelare och bjälkar av stål. Byggnaden är 72 meter lång och 66 meter bred, med en takhöjd på 11,5 meter vid fasaden och 13,5 meter vid takets högsta punkt. För att få en bättre ljudmiljö i byggnaden är väggarna isolerade med 20 mm mineralull och taket med 50 mm mineralull. Golvet i byggnaden är av betong och är gjutet i sektioner med trösklar så att eventuellt släckvatten kan samlas upp och renas. Se figur 2 för planskiss över långblockslagret. I långblockslagret hanteras block med dimensionerna 30x 2x 1,2 meter alternativt 60x2x1,2 m (lxbxh). Blocken forslas till lagret från produktionen på transportband, se bild 1. Transporten inom lagret sker med travers. Styrsystemet för denna är automatiserat och styrs via datorer från kontrollrummet placerat i kapningslokalen. I halva byggnaden sker efterhärdning där långblocken får ligga separat och svalna. Blocken är placerade i ett lager och avståndet är ca 0,5 meter mellan varje block. Efterhärdning sker ca 14 timmar och därefter förflyttas blocken till själva lagerdelen som utgör den andra halvan av byggnaden. Blocken lagras på varandra till en höjd av 6 meter, dvs 5 block staplas på varandra. Den normala lagringskapaciteten är i genomsnitt 46 rader med en genomsnittlig längd på 30 meter. Den totala mängden block som lagras är 230 block (46x5). Den totala lagrade volymen blir 230*30*1,2*2= 16 560 m3, då tvärsnittsytan för ett block är 2x 1,2 meter.

Bild 1: Transportband in till långblockslager

8

Page 11: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Bild 2: Polyuretanblock som lagras i långblockslagret

Figur 2: Planskiss över långblockslagret. Block och transportband är markerade i figuren.

9

Page 12: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

2.3 Tillverkningsprocessen Tillverkningen sker i flera steg, uppdelat i separata byggnader. Dessa är sammankopplade via långa transportband. I den första byggnaden sker framställning av polyuretan. TDI (toluendiisocyanat) är utgångsmaterialet och blandas med olika tillsatser för att få fram specifika egenskaper så som densitet, färg och flamskydd. Recticel kan framställa 40 olika kvaliteter av skumplast. Blandningen appliceras i vätskefas på ytbehandlat papper. Via transportband förs vätskefilmen in i processen. Kemiska reaktioner får vätskefilmen att expandera omgående. Det är exoterma reaktioner och temperaturen i blockets kärna blir hög. Slutkvaliteten styrs till stor del av vatteninblandningen under den kemiska processen.

Bild 3: Applicering av vätskefas på ytbehandlat papper Skummet expanderar till en tvärsnittsyta av ca 1,2 x 2 m, bredden kan varieras efter kundens önskemål. Därefter kapas skumplasten i block i längder av 30 alternativt 60 m. Dessa transporteras in i långblockslagret där avsvalning sker. Blocken lagras enskilt de första 14 timmarna för att för förhindra självantändning och få en effektiv avsvalning. Den kritiska temperaturen är 168°C i blockets mitt och är satt som en säkerhetsmarginal för vidare lagring av block staplade på varandra. Varje materialtyp har sin bestämda plats i långblockslagret. Vid normal produktion kapas ca 5 meter bort av det första blocket som produceras med nya materialegenskaper. Denna bit skärs bort på grund av att det ligger en stor osäkerhetsfaktor angående kemisk sammansättning och vilka kemiska reaktioner som har ägt rum den första minuten under produktionen. Efter lagring i långblockslagret styckas blocken upp i mindre och mer lätthanterliga delar. Dessa förvaras i kortblockslagret i väntan på vidare transport till spaltningsavdelningen

10

Page 13: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till kunder utan tillskärning.

2.4 Skyddsmål Recticel har ett uppsatt och uttalat skyddsmål för sin verksamhet i Sverige. Detta är en nollvision med inga olyckor eller allvarliga tillbud för personal och verksamhet. Recticel har även som mål att uppfylla de krav som ställs utifrån lagar och förordningar beträffande säkerhets-, miljö- och tillsynsaspekter.

11

Page 14: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

12

Page 15: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

3 Aktiva system

3.1 Brandlarm Automatiskt brandlarm av samplande typ är installerat i lagret. Detta består av ett genomborrat rörsystem vid taket sammankopplat med en detektor som reagerar på rök vid ena väggen. En djupare presentation finns i kapitel 9.

3.2 Sprinkler Automatisk sprinklersystem av typ ESFR-1 är installerat i långblockslagret. ESFR står för early suppression fast response och skall reagera snabbt vid eventuell brand. En djupare genomgång finns i kapitel 10.

3.3 Brandposter Det finns inga brandposter i själva lagerlokalen, men det finns en installerad i sprinklerpumpcentralen för att få fullgott skydd av denna.

3.4 Brandgasventilation Det finns ingen brandgasventilation installerad i byggnaden. Rökvädring efter eventuell brand anses kunna ske via transportabla fläktar [9].

3.5 Handbrandsläckare Handbrandsläckare finns utplacerade i långblockslagret. Dessa är av pulvertyp och finns vid dörren till kapningslokalen och vid utgång till sprinklercentral.

3.6 Utbildning av personal Utbildning av företagets personal sker löpande. Vid nyanställning får personalen en genomgång av tillverkningsprocessen och dess risker. Det sker även en utbildning var tredje år för att repetera och praktiskt träna på brandsläckning och rutiner vid eventuell brand.

3.7 Räddningstjänst Räddningstjänsten har god kontakt med företaget och besöker företagsområdet kontinuerligt. Genom att brandlarmet är kopplat till SOS Alarm kan en snabb insats påbörjas vid eventuell brand. Räddningstjänsten kan vara på plats och påbörja en insats inom 10 minuter.

13

Page 16: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

14

Page 17: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

4 Regelverk De regelverk som styr dimensioneringen för detektion är de svenska reglerna i SBF 110:6 [7]. För sprinklersystemet gäller en blandning mellan olika standarder och regler. För vattenförsörjning gäller svenska regler [6] och CEA1, för sprinklerskyddet gäller de amerikanska reglerna från NFPA [5] samt CEA för ESFR-sprinkler och för köldskydd gäller de franska reglerna APSAD2. CEA är ett europeiskt regelverk utgivet från europeiska försäkringskommittén och APSAD ett regelverk utgett av den franska försäkringskommittén.

1 Europeisk försäkringssammanslutning 2 Fransk försäkringssammanslutning

15

Page 18: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

16

Page 19: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

5 Risker och riskklass Företaget är klassad som en nivå 2.4 anläggning3 enligt Lagen om skydd mot olyckor [11]. Recticel klassas enligt denna nivå på grund av den mängd kemikalier som lagras. Objektet klassas även som en Seveso II anläggning, vilket är ett direktiv från EU som trädde i kraft 1997 [13]. Detta behandlar anläggningar som hanterar och lagrar stora mängder farliga kemikalier. Seveso II direktivet är idag en del av svensk lagstiftning och utgör grunden för lagen Åtgärder för att förebygga och begränsa följderna av allvarliga kemikalieolyckor [18]. Recticel i Gislaved är klassad som Seveso II anläggning på grund av företagets kapacitet att lagra TDI (toluendiisocyanat) vilken är kemikalien vid polyuretanskumsframställning. Det är isocyanatgruppen i TDI som enligt forskning kan ge upphov till luftföroreningar och hälsoproblem så som luftvägssjukdomar (astma) och hudirritation (eksem). Vid exponering har det även visat sig vara cancerframkallande vid försök på djur, men detta har inte bekräftats vad gäller människor. Utöver dessa symptom har kemikalien även visat sig kunna leda till koncentrationssvårigheter och ångest [13]. Gislaveds räddningstjänst har genomfört beräkningar på TDI-utsläpp och dess korttidsverkan [10]. Korttidsverkan för TDI innebär symptom som följer efter exponering i en luftmiljö med en koncentration på 0,5 ppm under 10 minuter. Beräkningar gjorda under sämsta tänkbara yttre förhållanden visar att korttidsverkan vid utsläpp uppkommer inom ett område av 60 meter från utsläppsplatsen.

3 2.4 anläggning: klassning av anläggningar där risk föreligger för olycka med allvarliga skador på människor eller miljö

17

Page 20: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

18

Page 21: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

6 Hälsopåverkan En viktig aspekt som bör beaktas vid eventuell brand i polyuretan är den miljöpåverkan som kan uppstå. Det bildas stora mängder vätecyanid (HCN) vid brand i polyuretan. Vid välventilerad brand bildas det 0,001 – 0,01 kg HCN per förbränt kg polyuretan. Vid glödbrand genom självantändning, vilken är den mest troliga brandorsaken i långblockslagret är produktionen 0,01-0,05 kg HCN per kg polyuretan [15]. Vätecyanid är en extremt giftig gas och har använts som kemiskt stridsmedel så sent som på 1980-talet. Vid inandning blir inledningsvis symptomen oro och ökad hjärtfrekvens, men vid större koncentration leder det snabbt till kvävning och i värsta fall till död. För omedelbar fara för hälsa (IDHL-värdet4) är gränsvärdet 50 ppm [14]. Tillsammans med andra gaser som t.ex. kolmonoxid blir den toxiska effekten större och IDHL-värdet sjunker. Utifrån försök som är gjorda med material från Recticel har massavbrinningen beräknats till 4 gram/sekund se bilaga 2. Detta motsvarar en produktion av 0,01 gram HCN per sekund. Med denna produktionshastighet måste vidare beräkningar göras för att bestämma risken av förgiftning av den egna personalen som gör den första släckinsatsen samt befolkningen som bor i närheten av fabriken (framför allt skolan som ligger alldeles intill). Den kemiska reaktionen då HCN blandas med vatten har ej kunnat fastlås men även detta bör kontrolleras.

4 IDHL: Immediate Danger to Health and Life

19

Page 22: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

20

Page 23: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

7 Dimensionerande brandförlopp Det finns endast ett fåtal tänkbara brandscenarion i långblockslagret att välja på vid dimensionering av värsta tänkbara scenario. I byggnaden lagras över 15 000 m3 polyuretanskum och själva byggnadskonstruktionen är obrännbar, vilket innebär att det endast är polyuretanblocken som utgör bränslet vid en brand. De två scenarion som ligger till grund vid beräkningarna är att ett block självantänder eller att brand börjar på ytan av ett block.

7.1 Scenario 1 Vid tillverkning av långblocken kapas de första 5 meterna bort, eftersom den kemiska sammansättningen i denna del är okänd och det finns risk för självantändning. Risken för självantändning finns även efter självständig lagring där avsvalning fått ske till 168°C. Branden i detta scenario startar genom självantändning i ett block då man varit för snål vid kapningen och inte kapat bort tillräckligt stor bit i början av blocket där temperaturen är hög. Branden börjar som en glödbrand som efter en tid övergår till en flambrand. Stora mängder rökgaser bildas, men eftersom brandgaserna kyls på vägen upp till sprinklerna kommer aktiveringstiden att vara lång. Sprinklerna lyckas inte med att släcka branden då det brinner inne i blocken. Släckvattnet når inte branden utan kan endast begränsa den. De block som senast kommit in i långblockslagret från produktionsavdelningen för att svalna lagras inte på höjden, därmed sker ingen vertikal spridning av branden till andra block. Däremot kan brandspridning ske till blocken på sidan om det block som brinner. Eftersom antändning skett inne i blocket är syretillgången begränsad i initialskedet och det bildas stora mängder giftiga gaser som fyller byggnaden.

7.2 Scenario 2 Ett tekniskt fel uppstår i kranen som lyfter långblocken från transportbandet som kommer från produktionen till dess bestämda plats i långblockslagret. Branden uppstår genom att gnistor från en elkabel faller ner på ett block och antändning sker på ytan av blocket. Branden börjar som en flambrand och spridning sker till angränsande block, både vertikalt och horisontellt. Snabb flamspridning sker och när branden fått fäste utvecklas stora energimängder. Sprinkler aktiveras men lyckas inte släcka branden utan endast begränsa den [9].

21

Page 24: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

7.3 Effektutveckling vid glödbrand Vid glödbrand kan man inte utgå från värden som är framtagna för ytbränder. Scenariot förväntas ha en annan karaktär där förbrinntiden sannolikt blir väsentligt längre än vid ytantändning. Med förbrinntiden menas den tid det tar från att självantändning sker till dess att flammorna antänt ytan på blocket. Effektutvecklingen under förbrinntiden är i förhållande till ytbranden försumbar. Effektutveckligskurvan blir den samma som för figur 3.

7.4 Effektutveckling vid ytantändning Utifrån de brandförsök som gjorts på material från Recticel har värden på massavbrinning, densitet och effektutveckling kunnat bestämmas. Utifrån dessa har tillväxthastigheten och förbränningsvärmet beräknats se bilaga 2 Resultaten blev: ∆Hc = 22,7 MJ/kg Maxeffekt per ythenhet är i genomsnitt 0,4 MW/m2. Tillväxt sker enligt αt2–kurva med ett α-värde på 0,006 kW/s2. Detta motsvarar ungefär en långsam tillväxthastighet enligt NFPA [5]. Simuleringar är gjorda i Argos och simulerar brandförloppet då ett långblock brinner. Vi har utgått från värdena ovan. Arean som brinner antas endast vara långblockets ovansida och motsvara 2x30 meter. Effektutveckling blir enligt figur

Figur 3: Effektutveckling vid ytantändning. Graf hämtad från simulering i ARGOS.

22

Page 25: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Vid maximal brandbelastning antas ytan på ovansidan av 46 block brinna. Detta antagandet grundar sig på normal lagringskonfiguration. Totala arean blir 46 block x 2 m x 30m = 2 760 m2. Branden är syrekontrollerad och effektutvecklingen blir hög. Detta visas i figur 4. Maxeffekten blir 59 MW. Ventilationen i lokalen begränsar effektutvecklingen.

Figur 4: Effektutveckling vid maximal brandbelastning

23

Page 26: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

24

Page 27: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

8 Detektionssystem Det är oklart om detektionssystemet har dimensionerats efter de svenska reglerna i SBF 110:6 [7] eller efter de amerikanska reglerna i NFPA 72. Vid genomgång av systemet har en jämförelse med de svenska reglerna gjorts.

8.1 Befintligt system Detektionssystemet är ett samplande system av typen VESDA – Very Early Smoke Detection och är ej adresserbart. Det samplande systemet är mycket känsligt för detektion av brand i ett tidigt skede. Det har ej gjorts någon beräkning på detektionstid då information saknas angående systemets inställningar. Systemet är uppbyggt av fyra perforerade plaströr som är monterade under taket i byggnaden. Genom hålen i plaströren sugs luft in och transporteras till detektorn. Luften passerar en ljuskälla som ger utslag på fördunklingen per meter genom att mäta den ljusspridning som ges av antalet partiklar som finns i luftprovet från området som övervakas. Den inbyggda fläkten som suger in luft från det övervakade området via plaströren till detektorn är av typen roterande luftpump som är framtagen för att få höga lufthastigheter med stor tryckskillnad trots liten flödesvolym.

8.2 Larmöverföring Larmöverföring sker automatiskt direkt till räddningstjänsten.

8.3 Centralutrustning Centralapparaten är placerad i markplan med ingång tillgänglig för räddningstjänsten En genomgång av befintlig centralutrustning jämfört med SBF 110:6 [7] följer nedan och alla kapitelhänvisningar syftar till detta regelverk. De krav som uppfylls är:

- brandförsvarstablå - ritningar - kontrolljournal - strömförsörjning vid elektriskt avbrott - orienteringsritningar - skötselanvisningar - larmknapp märkt med texten BRANDLARM

De uppgifter som saknas är:

- åtgärdslista vid brand och felsignal [kap 2.4] - serviceritningar [kap 3.5.2] - skylt med uppgift om anläggningsskötar [kap 3.5.2] - kopia av aktuellt anläggarintyg [[kap 3.5.2]

25

Page 28: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

8.4 Detektor – funktion och dimensionering Ett samplande system har valts för övervakning av hela lokalen eftersom ett mycket tidigt larm är önskvärt. En genomgång av befintligt detektionssystem jämfört med SBF 110:6 [7] följer nedan och alla kapitelhänvisningar syftar till detta regelverk. Enligt [kap 3.4.3.1] ska samplingsdetektorer placeras och utformas efter tillverkarens anvisningar. Dock skall vissa generella krav alltid uppfyllas. Ett av dessa krav är att antalet detektorer för ett utrymme skall beräknas så att den övervakade ytan per detektor inte överstiger 100 m2. Vid beräkning att varje samplingshål motsvarar en detektor blir den övervakade ytan per detektor 170 m2, vilket är en betydligt större yta än den som anges i SBF 110:6. Möjligtvis kan tillverkaren motivera denna placering men inget underlag angående detta har kommit oss tillhanda. Enligt [kap 3.4.3.2] skall detektorerna placeras så att ingen del av taket är på ett större horisontellt avstånd från en detektor än 10 m. Detta krav uppfylls inte eftersom avståndet mellan samplingsrören och väggarna på lokalens långsida är drygt 12 meter. Då vi inte lyckades mäta det vertikala avståndet mellan samplingsrören och taket kan vi inte avgöra om kravet på tillåtet avstånd enligt [kap 3.4.3.4] uppfylls. Enligt diagram i SBF 110:6 får avståndet i vårt fall ligga mellan 0,18-0,44 m. Det är troligt att detta krav uppfylls. Enligt [kap 3.4.3.6 & 3.3.2] regleras avståndet mellan golv och detektor för samplande system av tillverkarens föreskrifter, detta har vi dock ingen information om. I [kap 3.13.3] anges att samplingshål skall markeras med färg eller klartext. Någon slags markering förekommer, men då samplingsrören sitter mycket högt var det svårt att urskilja markeringens typ. Svarstiden för ett samplingshål är den tid det tar för rök att transporteras från hålet till detektorn. Enligt [kap 3.13.4 & 3.13.5] skall denna tid understiga 120 sekunder. Detta är inget som kunnat verifieras. Installationsritning för rörnätet vilket krävs i [kap 3.13.7] finns redovisad med hålplacering och håldimensioner. Avståndet mellan hålen varierar mellan 9 och 10 m på rörlängderna och hålens diameter är 3,5 mm.

26

Page 29: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

9 Sprinkler I långblockslagret är sprinkler installerade. Det är ett gridsprinklersystem med uppgift att kunna begränsa brandspridning. Systemet är dimensionerat efter NFPAs standarder för sprinklersystem [5] Det finns totalt 528 stycken sprinklerhuvud i ett gridsystem med 22 grenrör och 24 sprinklerhuvuden på varje gren. Varje sprinkler sitter med 3 meters mellanrum och avståndet mellan varje grenrör är 3 meter. Sprinklerhuvuden är av ESFR 1 modell och har en aktiveringstemperatur på 74°C , RTI-värde på 20 och en K-faktor på 14,5 (l/min*kPa)0,5 enligt tillverkaren. Sprinklerhuvuden är riktade neråt och har en diameter på 20 mm. Vid praktiska försök med ett sprinklerhuvud beräknades RTI-värdet till 29, se bilaga 1. Då lagret är ouppvärmt finns det köldskyddsmedel i sprinklersystemet. Detta består av propylenglykol och har en inblandning av 50%. Då den totala rörledningsvolymen är 14 m3 finns det 7 m3 glykol i systemet. Vid dimensionering av sprinklersystemet har man utgått ifrån aktivering av 12 sprinklerhuvuden vid 5,2 bars tryck.

27

Page 30: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

28

Page 31: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

10 Sprinklerberäkningar

10.1 handberäkningsmodell Genom att utgå från kan flödet beräknas för ett tryck på 5,3 bar som är utgångsläget vid dimensionering. Med k = 14,5 (l/min*kPa

( 2/ kqp =∆ )0,5) blir flödet 334 liter/min.

Avståndet mellan varje sprinkler är 3x3 meter, dvs varje sprinkler har en verkningsyta på 9 m2. Detta ger en vattenvolym på 37 l/min m2. Då 12 sprinklerhuvuden antas aktiveras blir verkningsytan 108 m2. Ett överslag i mängd vatten blir 12*334= 4 008 l/min.

10.2 PFS-beräkning

10.2.1 Antaganden De antagande som är gjorda är att pumparna arbetar vid det maximala trycket 10 bar, 12 sprinkler utlöser samtidigt på en yta med 3x4 sprinkler och att sprinklernas k-värde är 14,5 l/min*kPa0,5. De enda förluster som finns förutom sprinkler, t-böjar och x-stycken, är en avstängningsventil och en backventil. Raden längst bort från sprinklercentralen har inte tagits med i beräkningarna då den förser sprinklerna i kaprummet och transportbandet till lagret. Då PFS inte kan räkna med fler än 1000 element har endast de aktiva sprinklerna tagits med. Detta påverkar inte resultatet.

10.2.2 Beräkningar Sämsta verkningsyta har de två gridledningarna längst bort från markledningens ingång till lagret. Här blir sämsta vattentäthet 450 l/min. Detta är under det dimensionerande flödet på 470 l/min Det totala flödet blir 5 417 l/min, sprinklerna kan därför verka i 1 200/5,417 = 222 min eller ca 3 timmar och 41 minuter. Lägsta utgångstryck är 964 kPa. Bästa verkningsyta har de två gridledningarna närmast markledningens ingång till lagret. Den största vattentätheten är 471 l/min och det totala flödet är 5 624 l/min. Detta ger möjlighet för sprinkling i 1 200/5,624 = 213 minuter eller cirka 3 timmar och 33 min. Högsta utgångstryck är 1 055 kPa. För uppställning och presentation av programmet hänvisas till bilaga 6 och 7.

29

Page 32: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

10.3 Tid till sprinkleraktivering Genom beräkningar i Detact T2 har tid för aktivering beräknats, se bilaga 6 för mer information om programmet. De värden vi utgått ifrån är följande Omgivande temperatur 15°C RTI-värde 20 och 29 Aktiveringstemperatur 74°C Takhöjd 12,5 meter Avstånd mellan sprinkler 3 meter Tillväxthastighet 0,006 kW/s2 = 6 W/s2 Att det finns två olika RTI-värden beror på att resultatet vid laboration inte överensstämde med leverantörens information. Därav har beräkningar gjorts för båda värdena. Tid till aktivering enligt dessa värden blir 14,84 minuter för RTI-värde 20 och 14,9 minuter för RTI-värde 29, efter att tillväxten har börjat. Aktivering sker efter ca 15 minuter. Effektutvecklingen är då 4,9 MW För att kontrollera tiden till aktivering är en handberäkning gjord. Denna finns i bilaga 5. Tiden till aktivering blir enligt denna 737 sekunder dvs ca 12,5 minuter. Den beräknade tiden är i samma storleksordning som den tid som Detact T2 räknar fram.

30

Page 33: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

10.4 Jämförelse med NFPA 13 Enligt [kap 1-4.7.3.2] är byggnaden klassad som en Extra Hazard (group 1). Det ska finnas 12 reservsprinkler enligt [kap 2-2.8.3], detta krav uppfylls ej. Enligt [kap 3-3.1.8.1] skall sprinklersystemet skyddas mot frostskador och mekanisk åverkan, detta krav uppfylls då det finns glykol inblandat i systemet och höjden till sprinklerna är så hög att ingen risk för mekanisk åverkan föreligger. Användandet av köldskydd i sprinklersystemet får inte strida mot statliga eller lokala hälsokrav enligt [kap 3-5-1]. Inga sådana krav finns för användandet av glykol. Vid en Extra Hazard-klassad byggnad får den maximala golvarean ej överstiga 4 831 m2 enligt [kap 4.2]. Långblockslagret har en golvarea på 4 752 m2 vilket understiger detta krav. ESFR-sprinkler får endast installeras då takets lutning understiger 158 mm/m enligt [kap4-4.6.2]. I långblockslagret är taklutningen 60 mm/m vilket innebär att ESFR-sprinkler får användas. Det maximala avståndet från en sprinkler till väggen får inte överstiga halva det tillåtna maximala avståndet mellan sprinklerna enligt [kap 4-5.3.2]. Detta uppfylls för systemet. Enligt Tabell 4-11.2 gäller för byggnader upp till 12,2 m: Skyddsarea 9,3 m2 Avstånd mellan sprinkler 3 m Dessa krav uppfylls för byggnaden. Kraven enligt [kap 4-11.2.3, 4-11.3.3, 4-11.3.4] på minsta tillåtna skyddsarea, avstånd från vägg samt avstånd mellan sprinkler är uppfyllda. Kravet enligt [kap 4-11.4.1.1] på att sprinklerna ska placeras mellan 152 och 356 mm från taket kan inte verifieras då möjlighet att mäta i taket inte fanns vid besöket. Alla system med fler än 20 sprinkler ska enligt [kap 4-15.1.1] ha ett flödeslarm, vilket finns i sprinklercentralen. Ventiler ska monteras så att reparationer och byten kan ske utan att koppla bort sprinklersystemet enligt [kap 4-15.1.2]. Detta har ej bekräftats. ESFR-sprinkler ska designas så att utgångstrycket är minst 3,445 bar enligt [kap 5-3.5.1.1] vilket uppfylls då trycket ligger på omkring 9 bar från PFS-beräkningarna. Enligt [kap 5-3.5.2], tabell A-5-3.5 är ESFR-sprinkler avsedda för lager med en maximal höjd av 7,6 m och en maximal byggnadshöjd på 9,1 m samt ett sprinklertryck på 3,4 bar.

31

Page 34: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Annars ska storskaletest utföras. Så vitt vi vet har sådana test aldrig utförts trots att byggnadens höjd är över 9,1 m. ESFR-system skall designas efter det hydrauliskt sämsta läget för 12 sprinkler, bestående av 4 sprinkler på 3 ledningar enligt [kap 5-3.5.3]. Skyddsarean ska vara minst 89 m2. Detta krav uppfylls. Enligt [kap 5-3.5.5] skall vattenförsörjningen upprätthållas i minst 60 min. Detta krav uppfylls.

32

Page 35: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

11 Glykolinblandning i sprinklersystem

11.1 Köldskyddssystem Långblockslagret är inte uppvärmt och temperaturen kan därför sjunka under fryspunkten. Vattnet i sprinklerrören har därför blandats med 50 % propylenglykol vilket gör att fryspunkten är på -32,2 °C [5]. Det ligger totalt 13,5 m3 blandning i rören. Om man antar att12 sprinkler utlöses längst bort från matarledning och att flödet är lika stort i alla rören, tar det ca 2,5 minuter för allt glykol att lämna systemet, då man utgår från ett flöde 450 liter/minut enligt kap 11.2. Då propylenglykol är brännbart genomfördes släckförsök i samband förbränning av polyuretan. Vi använde en 50 % propylenglykolblandning. Försöken visade att effektutvecklingen steg 30-50 % omedelbart efter påföring, se bilaga 2. En rapport från Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut (SP) visar att påföring av olika typer köldskyddssystem vid olika koncentrationer ger en energiutveckling som är 1,5-2 gånger större än vid påföring av rent vatten. Av de 7 olika köldskyddsvätskorna som kontrollerats var det bara kaliumsaltlösning och kalciumkloridlösning som gav mindre eller samma effektutveckling som rent vatten. Rapporten rekommenderar med bakgrund av detta att man inte använder propylenglykol [17]. Enligt Recticels brandskyddsdokumentation godkändes en inblandning med glykol 1997 utan att det fanns underlag för detta vid tiden för godkännandet. Det var först 1998 som en rapport angående släckeffekt med glykolinblandning färdigställdes. Ett alternativt släckmedel kan vara en blandning av vatten/glykol/Flamewall [8]. Flamewall är en lösning bestående av kemiskt fruktsalt som är giftfritt och biologiskt nedbrytbart. En ytterligare fördel är att det är pH-neutralt och har en fryspunkt på -20 °C. Det kan reducera andelen glykol samtidigt som ämnet har en släckande verkan. Det krävs fullskaleförsök för att kontrollera om en blandning av Flamewall och vatten kan fungera i ett sprinklersystem, samt om Flamewall kan ersätta glykol med sina köldskyddande egenskaper.

33

Page 36: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

34

Page 37: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

12 Sprinklercentralen vid Recticel Vid besöket på Recticel kontrollerades sprinklercentralen för långblockslagret. Sprinklercentralen är i ett eget rum, avsides från själva långblockslagret och det finns tydliga skyltar på dörren in till rummet med texten ”sprinklercentral”. Temperaturen i rummet är ca 25°C och det är tillfredställande belysning samt fungerande ventilation i rummet. Precis innanför dörren till vänster finns det en tydlig orienteringsritning över sprinklercentralen och långblockslagret. De olika ventilerna och flödesmätarna i sprinklersystemet är tydligt markerade med nummer. Dessa nummer beskrivs i en skiss över centralen där namn och placering är markerade. Det finns även plomberingar på avstängningsventiler och flödesvakterna i systemet. Samtliga ventiler som är reglerade enligt NFPAs regelverk [5] finns med i sprinklersystemet. Dessa är huvudavstängningsventil, larmventil, avtappningsventil, larmprovventil och larmavstängningsventil. Ventilerna är gängade på så sätt att de skall vridas medsols för avstängning och det finns tydlig markering på själva ventilen om riktning för avstängning. Det finns ett larm installerat i centralen som aktiveras vid tryckfall. För att undvika falsklarm till räddningstjänsten finns det en larmfördröjningsenhet integrerat i systemet. De främsta orsakerna till falsklarm är läckage i systemet eller föroreningar i larmventilen och enligt regelverk skall larmventilen kontrolleras varje vecka. Alla krav enligt NFPAs regelverk [5] är uppfyllda. De krav som gäller för kontroll av cntralen har ej kunnat bli verifierade då denna information ej kommit oss till handa. I centralen finns det två rotorpumpar drivna med diesel. Dessa är sammankopplade med ett grenrör med diametern 200 mm. Pumparna har en maximal effekt av 160 kW och en kapacitet av 5 700 liter per minut vid 10 bars tryck. Dieseltankarna rymmer 300 liter och räcker för 6 timmars aktiv körning. När en sprinkler har aktiverats startar en pump. Den andra är reglerad genom tidrelä och startas först efter en viss tid. För vattenförsörjning är en betongtank uppförd 20 meter från sprinklercentralen. Tanken rymmer 1 200 m3 vatten och är sammankopplad med pumparna i sprinklercentralen med ett sugrör med en diameter på 300 mm. Bassängen fylls från det kommunala vattennätet och sker genom manuell styrning. Det finns larmanordning som ger signal då nivån överstiger 1 200 m3 och understiger 800 m2. Taket på bassängen är oisolerat och av trapeskorrugerad plåt. För att förhindra frysning skall det enligt anvisningar finnas en cirkulationspump som aktiveras vid sjunkande temperatur [9]. Om denna är installerad är ej fastställt. I pumphuset finns det även en bassäng på 14 m3 som används då sprinklersystemet tappas på vatten och glykol.

35

Page 38: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

36

Page 39: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

13 Diskussion Vid dimensioneringen av de aktiva systemen har flera olika regelverk använts. Detta kan ifrågasättas då man rimligen bör hålla sig till en och samma författning för att kunna göra en tillfredsställande verifiering. Användandet av glykolinblandning i släckmedlet har vid våra försök i brandlaboratoriet på LTH gett en ökning av brandeffekten med 30-50 % i initialskedet. Då skumplasten i sig är mycket brandfarlig är det riskabelt att på detta sätt ytterligare öka brandeffekten. Anmärkningsvärt är att godkännandet av glykolinblandning i sprinklersystemet gjordes 1997 och tester inte utfördes förrän 1998 då systemet redan var installerat. Svenska tester visar att effektutvecklingen ökar 1,5-2 gånger vid släckning med olika köldskyddsinblandningar. Önskvärt vore att byta ut glykolen mot något annat köldskydd, som exempelvis ”Flamewall” eller kaliumsaltlösning såvida detta inte verkar korrosivt på rören eller bidrar till någon annan icke önskvärd effekt. Vid självantändning av ett block i avsvalningsdelen av långblockslagret bildas stora mängder brandgaser. Dessa stiger upp till taket och gör att detektorn aktiverar på ett relativt tidigt stadium och räddningstjänsten larmas. Brandgaserna är giftiga vilket innebär att ett släckförsök av personal på plats inte är möjligt såvida andningsskydd inte finns tillgängligt. Sprinklernas aktiveringstid blir mycket lång vid brand inuti ett block som ligger på golvet då avståndet som brandgaserna ska transporteras till sprinklerna är minst 11 meter och på detta avstånd kyls brandgaserna och förlorar sin värme och termiska stigkraft. Med andra ord dröjer det mycket lång tid innan temperaturen under taket är så hög att sprinklerbulberna kan värmas upp till aktiveringstemperaturen och i värsta fall har sprinklerna fortfarande inte aktiverats då räddningstjänsten anländer. Enligt detta resonemang kan sprinklersystemets tillförlitlighet ifrågasättas och räddningstjänstens insats verkar helt utslagsgivande. Möjligtvis kan en av anledningarna till att systemet installerats varit att försäkringsbolaget ställer krav på att denna typen av lagerbyggnad ska vara sprinklad. Ett tänkbart alternativ till att betala dyra försäkringspremier är att istället lägga pengarna i en gemensam pott för hela företagskoncernen och satsa på mer scenarioanpassade brandskyddslösningar, men denna sortens ekonomiska motiv behandlas inte i denna rapport. För att försvåra brandspridning föreslås att indelning med väggar av obrännbart material konstrueras upp till en höjd på cirka sex meter. Det är praktiskt omöjligt att dela in lokalen med brandcellsskiljande konstruktioner hela väggen upp till taket då traversen som lyfter blocken på plats måste kunna användas. Andra sätt att försvåra brandspridning är också möjliga, som exempelvis installering av spaltsprinkler eller större avstånd mellan blocken.

37

Page 40: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Sprinklernas släckverkan vid brand inne i skumplastblocken förhindras av den plastfilm som täcker ytan på blocken när de kommer från produktionen och därmed försvårar för släckvattnet att tränga ned i skumplasten. Möjligtvis borde denna film avlägsnas innan lagring för att uppnå bättre släckeffekt vid sprinkleraktivering. Åtgärder

38

Page 41: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

14 Åtgärder

14.1 Åtgärder som skall göras Beräkningar skall göras för att bestämma risken för förgiftning av människor i fabrikens närhet vid brand eftersom den giftiga gasen HCN bildas. Komplettera med åtgärdslista vid brand och felsignal, serviceritningar, skylt med uppgift om anläggningsskötare och kopia av aktuellt anläggarintyg vid centralapparaten. Se över dimensioneringen av detektionssystemet så att alla reglerna i SBF 110:6 uppfylls. En blandning med ”Flamewall” eller liknande och glykol istället för vatten och glykol. Detta ger lägre fryspunkt och mindre andel glykol. Dessutom verkar ”Flamewall” som släckmedel.

14.2 Åtgärder som bör göras Ta bort plastfilmen från toppen av blocken så att släckvatten kan tränga ned i skumplasten, om det är praktiskt genomförbrat. Inblandning av ”Apyrum”[8] i skumplasten som verkar flamskyddande.

14.3 Förslag på övriga åtgärder Uppdelning av de nedersta 6 meterna av lagret i mindre celler med hjälp av gipsväggar så att brandspridning på grund av strålning undviks om det är praktiskt genomförbart. Spaltsprinkler för uppdelning av lagret i mindre celler. Större mellanrum mellan blocken. Fundera över sprinklersystemets lämplighet.

39

Page 42: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

40

Page 43: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

15 Referenser [1] Drysdale Dougal, An Introduction to Fire Dynamics, 2nd Edition,

University of Edinburgh, UK 2002 [2] Karlsson B, Quintiere J.G, Enclosure Fire Dynamics, Boca Raton, Florida,

USA 2000 [3] Särdqvist Stefan, Vatten och andra släckmedel, Räddningsverket, Borås,

2002 [4] Brandskyddshandboken, Rapport 3117, Brandteknik, Lunds Tekniska

Högskola, Lund, 2002 [5] National Fire Code 13E, Fire Department Operations in Properties

Protected by Sprinkler and Standpipe, NFPA, Quincy, USA, 1995 [6] Regler för automatisk vattensprinkler anläggning, RUS 120:4,

Försäkringsförbundet, Stockholm, 1993 [7] Regler för automatisk brandlarm anläggning, SBF 110:6, Svenska

Brandförsvarsföreningen, 2001 [8] Dahlmann Jan, Cider gav inspiration til giftfri flammehæmmer, Ingeniøren

nr 47, Danmark, 2004-11-19 [9] Holmberg Lars, Adolfsson Martin, Brandskyddsdokumentation Nordflex

AB, Bengt Dahlgren AB, Gislaved 1997. [10] Liljekvist P, Kommunens information till allmänheten & plan för

räddningsinsats vid Recticel AB, Räddningstjänsten Gislaved-Gnosjö, Gislaved, 2003-11-30

[11] SFS, Lagen om skydd mot olyckor, 2002:778 [12] Information om TDI:

http://www.gf.se/home%5Cgf%5Chome.nsf/DocFiles/Isocyanat%20-%20info.pdf/$FILE/Isocyanat%20-%20info.pdf, 2004-11-04

[13] Information angående serveso II direktivet:

http://webster.srv.se/funktioner/frameset/1/default.asp?om_id=48, 2004-11-04

41

Page 44: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

[14] Information angående vätecyanid:

http://www.sp.se/fire/Sv/PDF_reports/ SP%20rapport%202002_24.pdf, 2004-11-26

[15] Technical memoranda TM 19:1995, Relationships for smoke control

Calculations, CIBSE, London, England, 1995 [16] The SFPE Handbook of Fire Engineering, 2

nd Edition, Society of Fire

Protection Engineering, 1995 [17] Rapport angående glykolinblandning i sprinklersystem http://www.sp.se/fire/abstracts/abstract%201999_08.html,2004-11-30 [18] SFS, Lagen om Åtgärder för att förebygga och begränsa följderna av

allvarliga kemikalieolyckor, 1999:381 [19] Husted Bjarne P., ARGOS Theory Manual, Danish Institute of Fire and

Security Technology, Hvidovre, december 2003.

42

Page 45: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

16 Bilaga 1 Bestämning av sprinklers RTI-värde Vid laboration i brandlaboratoriet den 17 november bestämdes RTI-värdet på det sprinklerhuvud som medtagits vid besöket på Recticel. RTI-värdet bestämdes genom att sätta in sprinklerhuvudet i en speciell vindtunnel där det utsattes för en konstant och väldefinierad varm luftström. Tiden till aktivering mättes och utifrån detta beräknades sprinklermunstyckets RTI-värde enligt [3]

( )

−−

=

0

01ln

*

TT

TT

vtRTI

g

akt

där RTI = Respons time index (m0,5s0,5) t = tid (sek) v = lufthastighet (m/s) Takt = aktiveringstemperatur (°C) T0 = rumstemperatur (°C) Tg = brandgasernas temperatur (°C) Vid försöket hade vi följande utgångsvärde t = 7,14 sek, v = 2 m/s Takt = 74 °C T0 = 21,8 °C Tg = 198 °C Tiden är ett medelvärde mellan två tidmätningar och aktiveringstemperaturen kommer från sprinklertillverkarens informationsblad. Hastigheten och brandgasernas temperatur var konstanta under försöket RTI-värdet blev 28,74 ≈ 29 m0,5s0,5. Det framräknade RTI-värdet bör korrigeras med avseende på värmeförlusten genom konduktion till angränsande sprinklerrör. Då vi inte har någon information om detta försummas denna beräkning. Enligt sprinklertillverkaren ska sprinklermunstyckets RTI-värde vara 20.

43

Page 46: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

17 Bilaga 2 Försök med skumplast från Recticel Syfte Att få fram effektutvecklingskurvor för skumplast. Genom att utföra ett antal brandförsök med skumplast av samma kvalitet kan ett gemensamt α-värde beräknas. Metod På en vagn placeras en mineralullskiva med en våg ovanpå. Ytterligare en mineralullsskiva läggs på vågen. Med en bit aluminiumfolie täcks översta mineralullskivan. Föremålet som skall eldas placeras på aluminiumfolien, vars ytterkanter viks upp runt om så att inte skumplasten, som smälter vid förbränningen, rinner ner på golvet. Varierande antändningsmetoder tillämpas. I försöksuppställning 7 görs försök att skapa glödbrand inne i materialet genom att försöka få en brand att fortgå mellan två skumplastskivor. Se bild 4 för uppställning.

Bild 4: Avbränning av skumplast

44

Page 47: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Försöksuppställning 1 Material - Rosa skumplast - Dimension 40×40×3 [cm] - Densitet 50 [kg/m3] Förbränningsegenskaper Svår att antända. Tändsticka otillräcklig för att skapa en fortgående brand. Endast lokal smältning kring stickan. Vid initiering med gasolbrännare smälte skumplasten ner till aluminiumfolien och bildade en flytande massa som brann bra, även då gasolbrännaren avlägsnades. Diskussion Efter att gasolbrännaren fått skumplasten att antända slocknade den av sig själv efter ca. 500 sekunder. Försöksuppställning 2 Material - Vit skumplast - Dimension 40×40×2 [cm] - Densitet 33,4 [kg/m3] Förbränningsegenskaper Brinner utan problem efter initiering med tändsticka på ovansidan. Kraftig ökning av effektutveckling så fort skumplasten smält ner till aluminiumfolien. Diskussion Efter initiering tog det ca. 140 sekunder innan hela ytan brann och 10 sekunder senare nåddes effektutvecklingens toppvärde och släckning följde kort efter. Försöksuppställning 3 Material - Blå skumplast - Dimension 40×40×3 [cm] - Densitet 34,2 [kg/m3] Förbränningsegenskaper Liknande brandförlopp som i föregående försök, se diagram 1. Släckning genomfördes med glykol/vatten-blandning med gott resultat. Diskussion Det gick åt 63,9 ml glykol/vatten-blandning för att släcka branden vid maximal effektutveckling. Effekten ökade nära 50 % när släckmedel påfördes. Se graf nedan.

45

Page 48: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

RHR försök 3

-10

0

10

20

30

40

50

0 50 100 150 200 250 300

tid (sek)

effe

ktut

veck

ling

(kW

)

RHR försök 3

Diagram 1: Effektutveckling som funktion av tiden. Försöksuppställning 4 Material - Blå skumplast - Dimension 40×40×3 [cm] - Densitet 39.0 [kg/m3] Förbränningsegenskaper Just detta parti brinner betydligt bättre än föregående. Effektutvecklingen är högre, se diagram 2. Släckning med vattendimma för att simulera sprinkler. Diskussion Släckning skedde utan glykolinblandning. Enligt graf sker ingen tydlig effektökning vid initialskedet vid släckningen så som vid släckning med glykolblandning.

46

Page 49: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

RHR försök 4

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

0 50 100 150 200 250 300

tid (sek)

effe

ktut

veck

ling

(kW

)

RHR försök 4

Diagram 2: Effektutveckling som funktion av tiden. Försöksuppställning 5 och 6 Material - Blå skumplast - Dimension 40×40×3 [cm] - Densitet 39.6 [kg/m3] Förbränningsegenskaper Se försök 4. Diskussion Detta försök syftade till att studera släckmedelsåtgången. En blandning enligt försök 3 användes. Vid släckning uppgick effektutvecklingen till 60 kW. Påföringen resulterade i en omedelbar stigning av effektutvecklingen till cirka 80 kW. Se diagram 3. Mängden vatten/glykol- blandning som gick åt var 83 gram. Påföringen skedde med en sprayflaska som på ett effektivt sätt finfördelar släckmedelsdropparna och förbättrar släckverkan.

47

Page 50: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

RHR försök 5

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 50 100 150 200 250 300

tid (sek)

effe

ktut

veck

ling

(kW

)

RHR försök 5

Diagram 3: Effektutveckling som funktion av tiden. Försöksuppställning 7 Material - Blå skumplast - Dimension 29×29×3 [cm] - Densitet 41,0 [kg/m3] Förbränningsegenskaper Se försök 4. Diskussion Noggrann iakttagelse av effektutvecklingen vid tidpunkten då hela ytan deltar i förbränningen ger effektutveckling per ytenhet då ytan är känd. Den uppgår till 594kW/m2. Försöksuppställning 8 Material - Två blå skumplastskivor - Dimension hos vardera; 40×40×3 [cm] - Densitet 36,6 [kg/m3] Förbränningsegenskaper Simulera glödbrand genom att antända först den ena plattan och därefter lägga den andra ovanpå.

48

Page 51: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Diskussion Tyvärr misslyckas försöket då svårigheten låg i att få förbränningen att fortgå när skiva nummer två lades på. För att få en glödbrand att bildas och fortgå krävs troligen en glödtråd eller dylikt som bibehåller en hög temperatur inne i materialet. Försöksuppställning 9 Material - Två svarta skumplastskivor - Dimension hos vardera; 40×40×3 [cm] - Densitet 36,6 [kg/m3] Förbränningsegenskaper Brinner ej, inte ens med gasolbrännare. Diskussion Flamskyddet fungerar så som Recticel har uppgett. Slutdiskussion Utifrån effektkurvorna kan man dra slutsatsen att skumplast med en densitet på ca 35kg/m3 vid brand tillväxer med ett α-värde kring 0,006 kW/s2. Det innebär att tillväxthastigheten är långsam( ”slow”). I bilaga 3 finns jämförelsen för våra försök med olika αt2-kurvor. Vid försöken visade sig skumplasten brinna bra då den smälter och flyter ut på underlaget. Den ovan beräknade tillväxthastigheten är i horisontell längdriktning i två dimensioner. Effektutveckling per ytenhet har beräknats och ett medelvärde från försöken blir ungefär 400 kW/m2. Detta värde är inklusive försök 6 där den uppmätta effektutvecklingen per ytenhet uppgick till 594 kW/m2. Energin som förbränns, ∆Hc beräknas genom att integrera hela effektutvecklingen. Denna blev för försök 7 22,7 MJ/kg, se bilaga 4. Utifrån den massavbrinningen som skedde under försöket beräknas ett medelvärde på energi per viktenhet.

49

Page 52: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

18 Bilaga 3 sammanställning

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 200 400 600 800 1000 1200

försök 1försök 2försök 3försök 4försök 5försök 6försök 7försök 8

Diagram 4: Sammanställning av försök 1 till 8. Som man ser enligt diagram 4, är tillväxthastigheten i stort sett identisk för alla försök. Försök 1 och 8 skiljer sig från övriga tester. Dessa försök har utgått från annat utgångsmaterial (försök 1) eller annan försöksuppställning (försök 8). För att bestämma tillväxthastigheten har vi studerat försök 2 till 7 närmare och jämfört dessa i diagram 5 med αt2-kurvor med olika tillväxtfaktorer. Då en αt2-kurva inte tar med någon förbrinningstid har dessa kurvor beräknats efter 75 sekunder efter antändning för att kunna jämföras med försöken. Resultatet redovisas i diagram 5.

50

Page 53: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

-20

0

20

40

60

80

100

120

0 50 100 150 200 250 300 350

försök 2försök 3försök 4försök 5försök 6försök 7at^2 slowat^2 mediumat^2 fastat^2 ultra fast

Diagram 5: försök 2 till 7 jämförda med olika αt2-kurvor. För att förtydliga jämförelsen har endast försökens tillväxtfas tagits med vid jämförelse enligt diagram 6.

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 100 120 140 160

slowmediumfastultra fastförsök 2förösk 3förösk 4försök 5förösk 6förösk 7

Diagram 6: Jämförelse med standardeffektkurvor.

51

Page 54: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Genom att beräkna α-värdet för tillväxtfasen för försök 2 till 7 och sedan ta ett medelvärde på dessa fick vi ett α = 0,006 kW/s2. Detta värde används vid beräkningar i rapporten.

52

Page 55: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

19 Bilaga 4 Bestämning av ∆Hc och massavbrinning Bestämmig av ∆Hc sker genom att integrera grafen för effektutveckling med avseende på tiden. Vi har utgått från försök 7 där skumplast av storleken 0,29x0,29 m2 fick brinna fritt med god syretillgång. Skumplasten fick brinna utan någon yttre påverkan till denna slocknade av sig själv. Resultatet av effektutveckling som funktion av tiden presenteras i diagram 7.

RHR försök 7

-10

0

10

20

30

40

50

60

0 50 100 150 200 250 300

tid (sek)

effe

ktut

veck

ling

(kW

)

RHR försök 7

Diagram 7: Effektutveckling som funktion av tiden.

53

Page 56: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

För att få så verkligt värde som möjligt, utan att behöva använda avancerade program har brandförloppet förenklats till två tredjegradsekvationer. En för tillväxtfasen och en för avsvalningsfasen. Resultatet för den förenklade modellen jämfört med värdena från försöket redovisas nedan

förenklad effektutveckling

-10

0

10

20

30

40

50

60

0 50 100 150 200 250 300

tid (sek)

effe

ktut

veck

ling(

kW)

tillväxtfasavsvalningsfasförösk 7

Diagram 8: Förenklad effektutveckling Genom att integrera den första ekvationen, (tillväxtfasen) från tiden t = 0 sekunder till t = 171 sekunder och den andra ekvationen (avsvalningsfasen) från t = 171 sekunder till t = 240 sekunder kan den totala energin beräknas. Denna blir 1478,7 kJ + 739,4 =2218,1 kJ Den totala massavbrinningen under 240 sekunder är 0,098 kg. ∆Hc blir då 2218,1/0,098 = 22, 6 MJ/kg Enligt SFPE handboken anges värdet för Polyuretan till 23,2-27,2 MJ/kg [16]

54

Page 57: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Massavbrinningen som funktion av tiden presenteras i diagram 9

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

0 100 200 300

tid (sek)

mas

savb

rinni

ng(g

/s)

massavbrinningtillväxt matematiskt

Diagram 9: Massavbrinning som funktion av tiden. Genom att utgå från 22,7MJ/kg och multiplicera detta värde med det matematiska uttrycket för massavbrinningen blir effektutvecklingen enligt diagram 10.

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 50 100 150 200 250 300

tid (sek)

effe

kt (k

W)

effektutvekling map massavbrinninguppmätta värden

Diagram 10: Effektutveckling med avseende på massavbrinning. Detta beräkningssätt överskattar effektutvecklingen jämfört med uppmätta värden. Felet beror på att det mattematiska uttrycket endast är verifierat för försök 7.

55

Page 58: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

20 Bilaga 5 Bestämma tid till sprinkleraktivering Utgår från McCaffreys plymmodell [1].

=∆ T

Q

zg

kT ***2*9,0

12

5/2.

2

0

η

där T0 = plymtemperatur (K) k = konstant beroende effektutveckling och höjd till sprinklermunstycken g = gravitationskraften, 9,81 m/s2 z = höjd till sprinklermunstycken (m)

.Q = effektutveckling (kW) η = konstant beroende effektutveckling och höjd till sprinklermunstycken T∞ = omgivande temperatur (K) Vid beräkningen utgår vi från T0 = 74 °C, information från tillsprinklertillverkaren g = 9,81 m/s2 z = 12,5 m, medelavstånd till taket i byggnaden.

.Q = αt2 kW, där α = 0,006 kW/s2 enligt bilaga 2 T∞ = 5 °C, en medeltemperatur under året i lagerbyggnaden Konstanterna k och η bestäms från tabell 4.1 (Karlsson Björn, et al, 2000) enligt

sambandet z/Q 5/2.

För vårt fall blir dessa k = -1/3 (m/kW1/3s) η = 1.1 Den tid det tar för brandgaserna att få en temperatur på 74 °C är 737 sekunder. Begränsningar Det finns ett antal begränsningar som bör beaktas vid beräkning med teoretiska plymmodeller. Dessa är

Modellen tar ej hänsyn till bränsletyp All energi antas befinna sig i en punkt Branden börjar precis under ett sprinklermunstycke All energi antas stanna i plymen Temperatur, rörelse och kraftprofil antas konstant i horisontellt led Kall luft som kommer in i plymen antas bero av brandgasernas hastighet i vertikalled.

56

Page 59: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

21 Bilaga 6 Genomgång av PFS, Argos och Detact T2 PFS PFS är ett datorprogram som används för att beräkna statiska flödessystem. Mediet kan vara luft, vatten eller annan vätska eller gas. Programmet arbetar med ett antal ekvationer för tryck. Dessa löses med hjälp av itereringsteknik Strukturen på indatan till en PFS-beräkning är uppbyggt på ett sådant sätt att man börjar med ett "begin". Därefter deklareras variabler. Ledningar och volymer ritas och kopplas samman med "textelement" som beskriver grafikens fysiska egenskaper. PFS-beräkningen avslutas med ett "end". ARGOS ARGOS är ett simuleringsprogram utvecklat av Danish Insitute of Fire and Security Technology. Programmet bygger på en tvåzonsmodell där rummen delas upp i två volymer, en varm övre och en kall undre del. Ekvationer för massa och energi beräknas för de olika volymerna för varje tidssteg. ARGOS tar hänsyn till rummets geometri och i de fall en tvåzonsmodell ej är tillämpbar sker simuleringen som en välblandad volym. Vissa förenklingar och antaganden är gjorda i ARGOS och ger begränsningar i programmet. Följande antagen är gjorda: • Gaserna behandlas som ideala gaser. • Transporttider har försummats. Brandplymen är fullt utvecklad momentant. • Trycket antas konstant i rummet. • Höjden på brandgaslagret antas vara densamma i hela rummet. Trots dessa begränsningar tar programmet hänsyn till värmetransport till anslutande ytor och förluster till omgivningen. I ARGOS kan simulering av 5 rum ske och programmet ger möjlighet att studera angränsande rum till brandrummet under simuleringen. För att få en verklighetstrogen brandutveckling kan empiriska värden importeras från en databas och minska felmarginalerna. Det finns även möjlighet att själv konstruera brandeffektkurvor [19]. Detact T2 Detact T2 är ett datorprogram som beräknar aktiveringstiden för sprinkler och rökdetektorer vid ”alfa t2” bränder. De parametrar som krävs är omgivande temperatur, RTI-värde, aktiveringstemperatur, takhöjd, avstånd mellan sprinkler och tillväxthastighet. Programmet tar ej hänsyn till någon transporttid, förbrinntid eller värmeförluster genom konvektion till angränsande sprinklerrör.

57

Page 60: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

22 Bilaga 7 Indata till PFS

c o m n u m b e r o f s p r i n k l e r s 5 2 8 -c o m s p r i n k l e r K - f a c t o r 1 6 l / m i n a t 1 k P a ( s e e s e t s s = t , 1 , ? : q )c o m p i p e C - f a c t o r 1 2 0 l / m i n ( s e e c o n t r o l C = 1 2 0 )b e g i nf l o w l / m i np r e s s u r e k P af o r m a t 4 - - - 1c o n t r o l C = 1 2 0 d u c t = 1 0 d e n = 1 0 0 0p a r a m e t e r a 2 5 = 2 7 . 2 a 3 2 = 3 5 . 9 a 4 0 = 4 1 . 8 a 5 0 = 5 3 . 0 a 6 5 = 7 0 . 3p a r a m e t e r a 8 0 = 8 2 . 5 a 1 0 0 = 1 0 7 . 1 a 1 2 5 = 1 2 5 . 0 a 1 5 0 = 1 5 9 . 3 a 2 0 0 = 2 0 6 . 5s e t s s = t , 1 , 1 4 . 5 : q p " a c t i v e s p r i n k l e r w i t h K - f a c t o r 1 4 , 5 "s e t s m = k , 0 " p a s s i v e s p r i n k l e r "s e t 2 5 = d , a 2 5 3 2 = d , a 3 2 4 0 = d , a 4 0 5 0 = d , a 5 0 6 5 = d , a 6 5s e t 8 0 = d , a 8 0 1 0 0 = d , a 1 0 0 1 2 5 = d , a 1 2 5 1 5 0 = d , a 1 5 0 2 0 0 = d , a 2 0 0s e t f 1 = 1 5 0 , 3 f 2 = 1 5 0 , 1s e t g 1 = 6 5 , 0 g 2 = 6 5 , 6 4 g 3 = 6 5 , 7 0 g 4 = 6 5 , 3s e t z 1 = z , 0 . 2 z 2 = z , - 0 . 2 z 3 = z , 1 2d e s i g n n o n ( d ) a 2 5 a 3 2 a 4 0 a 5 0 a 6 5 a 8 0 a 1 0 0 a 1 2 5 a 1 5 0 a 2 0 0c o m C = 1 2 0l o s s l e n g t h b h 0 . 3 0 . 3 0 . 6 0 . 6 0 . 9 0 . 9 1 . 2 1 . 5 2 . 1 2 . 7l o s s l e n g t h b x 0 . 6 0 . 6 0 . 6 0 . 9 1 . 2 1 . 5 1 . 8 2 . 4 2 . 7 3 . 9l o s s l e n g t h v x 0 . 6 0 . 9 1 . 2 1 . 5 1 . 8 2 . 1 3 . 0 3 . 6 4 . 2 5 . 4l o s s l e n g t h t x 1 . 5 1 . 8 2 . 4 3 . 0 3 . 6 4 . 5 6 . 0 7 . 5 9 . 0 1 0 . 5l o s s l e n g t h a v 0 . 3 0 . 3 0 . 3 0 . 3 0 . 3 0 . 3 0 . 6 0 . 6 0 . 9 1 . 2l o s s l e n g t h b v 1 . 5 2 . 1 2 . 7 3 . 3 4 . 2 4 . 8 6 . 6 8 . 3 1 0 . 4 1 3 . 5

58

Page 61: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Sämste yta

b x g 1 g 4 g 4 g 4 g 2 b x

f 1 s s s s s s s s f 1

z 1 z 1t x g 1 g 4 g 4 g 4 g 2 t x

f 1 s s s s s s s s f 1

z 1 z 1t x g 1 g 4 g 4 g 4 g 2 t x

f 1 s s s s s s s s f 1

z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1

t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 2 f 2

b x 1 5 0 , 2 8 1 5 0 , 4 4 b x

t x

2 0 0 , 3 2

z 3

a v

b v

h , - 1 0 0 0 : q v

Bästa yta b x g 3 b x

f 1 f 1

z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1z 1 z 1t x g 3 t x

f 1 f 1

t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 3 t x

f 1 f 1z 2 z 2t x g 1 g 4 g 4 g 4 g 2 t x

f 1 s s s s s s s s f 1

z 2 z 2t x g 1 g 4 g 4 g 4 g 2 t x

f 1 s s s s s s s s f 1

z 2 z 2t x g 1 g 4 g 4 g 4 g 2 t x

f 2 s s s s s s s s f 2

b x 1 5 0 , 2 8 1 5 0 , 4 4 b x

t x

2 0 0 , 3 2

z 3

a v

b v

h , - 1 0 0 0 : q v

59

Page 62: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Sämsta verkningsyta

b x g 1 g 4 g 4 g 4 g 2 b x

f 1 s s s s s s s s f 19 7 5 9 7 3 9 7 3 9 7 5 . 6

k k k k P a4 5 2 4 5 2 4 5 2 4 5 2 . 9

z 1 l / m l / m l / m l / m i n z 1t x g 1 g 4 g 4 g 4 g 2 t x

f 1 s s s s s s s s f 19 6 8 9 6 6 9 6 6 9 6 8 . 3

k k k k P az 1 4 5 1 4 5 0 4 5 0 4 5 1 . 2 z 1t x g 1 l / m l / m l / m l / m i n g 2 t x

f 1 s s s s s s s s f 19 6 7 9 6 4 9 6 4 9 6 7 . 0

k k k k P az 1 4 5 0 4 5 0 4 5 0 4 5 0 . 9 z 1t x g 3 l / m l / m l / m l / m i n t x

b x 1 5 0 , 2 8 1 5 0 , 4 4 b x

t x

2 0 0 , 3 2

z 3

a v

b v

h , - 1 0 0 0 : q v- 5 4 1 7

l / m i n- 2 . 7

m / s

60

Page 63: Utvärdering av aktiva system på Recticel AB Gislaved ...fire-engineer.dk/documents/recticel.pdf · där tillskärning efter kundens önskemål sker. Visst material går direkt till

Recticel AB Gislaved-Långblockslager

Bedste verkningsyta

t x g 1 g 4 g 4 g 4 g 2 t x

f 1 s s s s s s s s f 11 0 5 1 . 1 0 4 1 . 1 0 3 8 . 1 0 3 8 . 8

k P k P k P k P a4 7 0 . 4 6 8 . 4 6 7 . 4 6 7 . 3

z 2 l / m i l / m i l / m i l / m i n z 2t x g 1 g 4 g 4 g 4 g 2 t x

f 1 s s s s s s s s f 11 0 5 3 . 1 0 4 3 . 1 0 4 0 . 1 0 4 0 . 8

k P k P k P k P a4 7 0 . 4 6 8 . 4 6 7 . 4 6 7 . 8

z 2 l / m i l / m i l / m i l / m i n z 2t x g 1 g 4 g 4 g 4 g 2 t x

f 2 s s s s s s s s f 21 0 5 5 . 1 0 4 6 . 1 0 4 3 . 1 0 4 3 . 2

k P k P k P k P a4 7 1 . 4 6 9 . 4 6 8 . 4 6 8 . 3l / m i l / m i l / m i l / m i n

b x 1 5 0 , 2 8 1 5 0 , 4 4 b x

t x

2 0 0 , 3 2

z 3

a v

b v

h , - 1 0 0 0 : q v- 5 6 2 4

l / m i n- 2 . 8

m / s

61