Basis-chemie – Brand vaste stof

Algemene beschrijving

In deze MBA kunnen in principe alle beschreven scenario’s voorkomen omdat basis chemische industrie een noemer is waaronder veel bedrijven kunnen vallen.

Brand vaste stof

Door broei, ontsteking of zelfontbranding kan een opgeslagen verpakte vaste stof (loods, silo of buitenopslag) ontbranden. Brand bij verlading zal beperkt in omvang blijven en brand van een vrachtwagen (met verpakte vaste stoffen), kan zowel op- als buiten een bedrijfsterrein gebeuren; daardoor niet typerend/ relevant voor de bedrijfsbrandweer.

Snelle detectie is een voorwaarde voor effectieve blussing. Als de brand al vergevorderd is, rest vaak slechts een uitbrandscenario. Afhankelijk van de stoffen die bij de brand betrokken zijn en de hitte/volledigheid van de verbranding, kunnen er toxische verbrandingsproducten vrijkomen.

Vergunningsadvies

Een advies met betrekking tot het voorkomen en/of bestrijden van een brand met vaste stoffen zal alleen maar in het vergunningsadvies terecht komen als hiervoor stationaire maatregelen genomen worden. Dit kan alleen maar in geval van een vaste installatie. Als de bestrijding mobiel of semi-stationair wordt uitgevoerd, wordt dit beschreven in de bedrijfsbrandweeraanwijzing.

Niet alle vaste stoffen zijn even brandgevaarlijk, even brandonderhoudend en in gelijke mate zichzelf versnellend. Het soort stof is bepalend voor de benodigde preventieve voorzieningen en repressieve maatregelen.

Ter voorkoming van een brand van vaste stoffen, kan o.a. het volgende in de vergunning worden opgenomen:

• Voorschriften ten aanzien van verpakking, opslagvorm, scheiding van categorieën, gebouw etc.
• Voorschriften ten aanzien van opleiding en training van personeel, procedures, onderhoud en keuringen etc.
• Voorschriften ten aanzien detectie en eventuele stationaire blussing.

Voor de bestrijding van een brand met vaste stoffen, kan in de vergunning opgenomen worden dat (kwalitatief):

• Er een plan is hoe om te gaan met een dergelijk incident. Interen en externe alarmering, taken voor BHV/bedrijfsbrandweer etc.
• Er voldoende bluswater aanwezig is, er ruimte is voor de (bedrijfs)brandweer om op te kunnen treden en of er speciale materialen of blusmiddelen op het terrein aanwezig moeten zijn.

Effecten

De effecten van een Brand met vaste stoffen zijn afhankelijk van een aantal variabelen, te weten:

Betrokken stof: de snelheid waarmee een stof verbrandt, bepaalt o.a. de hitte en de verspreidingssnelheid. Dit heeft voornamelijk invloed op de effecten op korte afstand (de hittestralingscontouren).

Omstandigheden ter plaatse: weersomstandigheden en afstand tot kwetsbare mensen, gebouwen of installaties.

• De wind (-richting en –snelheid) bepaalt hoe snel en in welke richting de hitte en rook zich zal verspreiden;
• De afstand tot andere gebouwen en installaties bepaalt het risico dat ze aangestraald worden (en mogelijk kunnen ontbranden);
• Afstand tot kwetsbare mensen; het vrijkomen van toxische verbrandingsproducten kan gezondheidseffecten hebben op personen. Hier wordt verder op ingegaan bij het scenario “Toxische wolk bij brand”

De werkelijke reikwijdte en ernst van effecten is nauwelijks te voorspellen in realiteit. De hittestraling ter plaatse kan relatief beperkt zijn door bv. brandwerende muren. In openopstellingen (of na bezwijken van muren) is brandoverslag naar naastgelegen gebouwen en constructies mogelijk. Voor berekening van hittestralingscontouren wordt gebruik gemaakt van modeleringsprogramma’s.

Het grootste effect voor de nabije omgeving van de brand is waarschijnlijk een Toxische wolk door brand.

Bedrijfsbrandweer

De bestrijding van een Brand met vaste stoffen door de bedrijfsbrandweer valt uiteen in de bestrijding van de brand en/of het voorkomen van uitbreiding. Opslag van brandbare vast stoffen is een stationaire “activiteit” waardoor scenario en inzet kunnen worden uitgewerkt in een bedrijfsbrandweerrapport. In het geval dat vervoer van vaste stoffen op het bedrijfsterrein tot een bedrijfsbrandweerscenario leidt, zal dit scenario eveneens uitgewerkt te worden in het bedrijfsbrandweerrapport.

Voor een effectieve inzet is het van belang dat er:

1. Snel gealarmeerd wordt;
2. Duidelijk is om welke stof het gaat;
3. Er veilig gewerkt kan worden (juiste PBM’s);
4. Voldoende water, pompcapaciteit is;
5. Voldoende menskracht voor bediening voertuig/pomp, handstralen/waterkanonnen en leiding is;
6. Snel gestart kan worden met de inzet.

Informatie over punt 1, en 3 kan veelal uit ervaringscijfers, ontwerpspecificatie en testen worden gehaald. Punt 4 en 5 zijn het resultaat van een realistische inschatting van de omvang van het scenario en de menskracht die nodig is voor opbouw waterwinning, uitrollen slangen en starten inzet.

Voor het bepalen van de benodigde inzet van personeel en materieel wordt normaliter gebruik gemaakt van kentallen (per TS 2000 liter water per minuut voor 50 meter vuurfront). Omdat dit getallen zijn voor “huis, tuin en keuken” branden, kunnen ze maar zeer beperkt worden gebruikt bij industriële brandbestrijding. Door aan de ene kant een grotere vuurlast en aan de andere kant vaak betere preventieve voorzieningen (brandwerende muren en/of afstand tot gebouwen en constructies), dient voor een inzet van de bedrijfsbrandweer vooraf het scenario doorgerekend te worden.

Kentallen waterscherm

Inzet waterschermen bij toxische wolk

Waterschermen kunnen een toxische wolk verdunnen of opwervelen doordat ze veel lucht verplaatsen. De benodigde hoeveelheid water (om de toxische wolk te verdunnen tot de AGW), wordt bepaald door de hoeveelheid lucht die daarvoor nodig is:

L = (b / AGW) x 1.000.000

L: Benodigde hoeveelheid lucht in m³
b: bronsterkte in kg/s
AGW: Alarmeringsgrenswaarde in mg/m²

Toelichting
De benodigde hoeveelheid lucht wordt berekend door de bronsterkte te delen door de AGW. De AGW wordt in mg berekend. Omdat de bronsterkte in kg is, wordt de uitkomst van de deling met 1.000.000 vermenigvuldigd.

De hoeveelheid lucht bepaalt vervolgens de benodigde hoeveelheid water:

V = (L / 2000) x 60

V: Benodigd water in L/min;
L: Benodigde lucht in m³

Toelichting
Het benodigd water wordt berekend door de benodigde hoeveelheid lucht te delen door 2.000 (1 liter water verplaatst 2 m³ lucht). Omdat uitkomst de hoeveelheid water per seconde betreft moet deze nog vermenigvuldigd worden met 60.

Naast de benodigde hoeveelheid water die nodig is voor het verdunnen van de wolk tot de AGW, kan ook berekend worden hoeveel water nodig is voor het volledig oplossen van de wolk. Hiervoor kan de volgende formule worden gebruikt:

V = (b / o) x 60 x 100

V: het minimaal benodigde waterdebiet in L/min;
b: bronsterkte in kg/s;
o: oplosbaarheid van de stof in g/100ml.

Toelichting
Het benodigde water wordt berekend door de bronsterkte te delen door de oplosbaarheid. De bronsterkte in kg/s en wordt maal 60 gedaan om op kg/min te komen. De oplosbaarheid wordt maal 100 gedaan om van g/100 ml naar kg/100 l te komen.

Bovenstaande berekeningen zijn modelmatig en houden geen rekening met de omstandigheden. Per scenario moet beoordeeld worden of een effectieve inzet met waterschermen mogelijk is en of de effectiviteit opweegt tegen de risico’s voor personeel. Voor het beoordelen van de effectiviteit dient ten minste naar de volgende factoren te worden gekeken:

• Wind: hoe meer wind, hoe lager de effectiviteit. Boven 5 m/s is er nog nauwelijks effect.
• Afstand tot de bron: hoe groter de afstand tot de bron, hoe kleiner de effectiviteit. Optimale afstand tot bron is 10 m (effectiviteit van 90%), bij 20 m is dit nog 15 %.
• Hoogteverschil: hoe groter het hoogteverschil met de bron, hoe lager de effectiviteit.
• Watercapaciteit: hoe groter de watercapaciteit, hoe hoger de effectiviteit. Een waterscherm is pas effectief bij capaciteiten boven de 2.000 l/min.
• Aantal monitoren: meer monitoren in cascade opstelling voor optimaal effect.
• Vrije uitstroom: bij obstakels tussen bron en scherm is een inzet nauwelijks effectief

Kentallen materieel

Uitgangspunten inzet mobiele middelen

Bovenstaande kentallen zijn indicatief. In de praktijk zal de exacte worplengte variëren. De feitelijke prestaties zullen daarom middels een live-test moeten worden aangetoond.

Uitgangspunten mobiele koeling

Kentallen personeel

Hiervoor zijn geen harde rekenregels. Door een taak-tijdanalyse kan inzichtelijk worden gemaakt hoeveel tijd een activiteit kost. In de onderstaande tabellen zijn vuistregels opgenomen.

Basisuitgangspunten bepaling personele component

Uitgangspunten inzet straatwaterkanonnen

Voor bediening van een straalpijp/handline zijn twee manschappen nodig. Bij capaciteiten < 200 l/min volstaat 1 manschap. Bij gebruik van technische hulpmiddelen (robots, slangenkarretjes of super lichte straatwaterkanonnen) kan onderbouwd afgeweken worden.

Rekenblad

Bestrijding van een brand met vaste stoffen kan door toepassing van stationair middelen of door middel van inzet van de (bedrijfs)brandweer.

De volgende gegevens zijn nodig voor een goed beeld van het scenario:

• Om welke stof(fen) gaat het?
• Wat zijn de omstandigheden (loods, buitenopslag)?
• Gaat het om een opslag met automatisch blussysteem (dan is daarbovenop geen bedrijfsbrandweeraanwijzing voor dat scenario meer mogelijk)?
• Is het een brandweerscenario (dan is het niet mogelijk daarbovenop nog stationaire voorzieningen voor te schrijven)?
• Gaat het om een scenario dat niet tot problemen buiten de poort leidt? Dan is een directe bedrijfsbrandweeraanwijzing niet mogelijk. Het is wel mogelijk dat de bedrijfsbrandweer al vanwege een ander scenario is aangewezen en dit scenario meeneemt. Het is ook mogelijk om stationaire voorzieningen te treffen

Stationair

• Detectie en automatische start blussing
• Bepaling benodigde capaciteit op basis van doorrekening

Semi stationair

• Vergelijkbaar met stationair, aansturing/bediening niet automatisch maar handmatig
• Bepaling benodigde capaciteit op basis van doorrekening

Mobiel

• Bepaling benodigde capaciteit op basis van doorrekening
• Locatie moet veilig te betreden zijn

Modelleringssoftware

Voorbeelden van softwarepakketten zijn:

• Safeti-NL (DNV-GL);
• Effects (GEXCON);
• POOLFIRE6 (Health & Safety Executive – UK);
• FRED (GEXCON/Shell Global Solutions);
• ALOHA (Environmental Protection Agency – USA);
• Diverse CFD software pakketten.

In tegenstelling tot de modellering van scenario’s ten behoeve van Externe Veiligheid (EV), is voor scenario’s ten behoeve van bedrijfsbrandweerscenario’s geen specifiek softwarepakket
voorgeschreven.

Voor het bepalen van de omvang en effecten van de incidentscenario’s dient gebruik te worden gemaakt van speciale modelleringssoftware. In deze softwarepakketten kunnen zowel de omvang van het scenario (bijvoorbeeld plasoppervlakten), als reikwijdtes van risicocontouren worden bepaald.