Cilinderpakket Waterstof – Explosie

Status van de kaart: Actueel

Laatste update: 25 januari 2024

Algemene beschrijving

Door een externe beschadiging, bijvoorbeeld een botsing, bezwijkt een cilinder instantaan. Waterstof komt explosief vrij, ontsteekt direct en vormt een vuurbal.

Effecten

De effecten van dit scenario zijn overdruk, rondvliegende brokstukken en direct vlamcontact. Deze effecten kunnen slachtoffers en schade in de omgeving veroorzaken. Overdrukeffecten zijn leidend voor het schade- en slachtofferbeeld.

Deze kaart is gemaakt naar de huidige inzichten in dit scenario. Mochten er in de toekomst nieuwe inzichten of andere uitgangspunten nodig zijn, wordt de kaart aangepast.

Parameters effectberekening

Modelleringssoftware:	Gexcon Effects 12.1.0: Gas fire ball
Uitgangspunten:
Stofnaam	Waterstof
Stofcategorie	GF0
Volume	50 L en 196 L [1]
Systeemdruk	300 of 500 bar(g)
Massa	300 bar(g) : 1 kg 500 bar(g): 6.5 kg
Faaldruk	300 of 500 bar(g) [2]
Temperatuur in tank	9 °C
Omgevingstemperatuur	9 °C
Resultaten
Blootstellingsduur	enkele seconden alleen effecten binnen vuurbal
Diameter vuurbal	300 bar(g): 6 m 500 bar(g): 10 m [3]
Hoogte vuurbal	300 bar(g): 6 m 500 bar(g): 10 m [4]

Parameters effectberekening

Effectsfile

Download hier de effectsfile

Effectsfile: Cilinderpakket Waterstof – Explosie – Weg versie 12
effects bestand | 204 KB | 02-10-2023

Een “Free viewing demo” waarmee deze file kan worden ingezien is te downloaden via https://www.gexcon.com/software/effects/. Met deze gratis demo is de berekening in effects met bijbehorende grafieken in te zien en beter af te lezen. Wilt u zelf gaan rekenen met de parameters uit de berekening met effects dan heeft u een licentie en aanvullende software van Gexcon nodig.

Kans van optreden

De kans op een vuurbal wordt geschat op 1.39 x 10^-7 per jaar [5].

Effecten

De effecten van dit scenario zijn overdruk, rondvliegende brokstukken en direct vlamcontact. Deze effecten kunnen slachtoffers en schade in de omgeving veroorzaken. Overdruk effecten zijn leidend voor het schade- en slachtofferbeeld.

Direct vlamcontact wordt enkel en zeer kortstondig (enkele seconden) verwacht binnen de straal van de vuurbal. Onbeschermd binnen deze straal is de overlevingskans zeer gering. Binnen in een gebouw of buiten de straal van de vuurbal zijn vanwege warmtestraling geen effecten te verwachten. Een tabel met effecten op basis van warmtestraling is daarom niet aanwezig.

In de onderstaande tabel zijn de effecten van overdruk weergegeven. De inhoud van de tabel wijkt af van de gebruikelijke indeling met 3 ringen bij warmtestraling. Binnen de eerste ring komt 100% van de aanwezigen te overlijden. In de tweede en de derde ring is de grens 1% T3 slachtoffers. Hiernaast is een gebied toegevoegd tot waar 1% ruitbreuk kan optreden. De effectafstanden zijn berekend vanaf het cilinderpakket.

De tabel effectafstanden en gevolgen door overdruk is aangevuld met de onderliggende grafieken met het verloop van overdruk versus afstand en een afbeelding met daarop de overdruk ringen.

300 bar

Tabel overdruk

	Effectafstand (meter)	Overdruk (bar)	Schade aan objecten	Indicatie slachtoffers(%)
				Binnen	Buiten
1e ring	≤ 8	> 0,3	Totale verwoesting >0,8 bar Volledige instorting van gebouwen. Meer dan 75% van alle buitenmuren zijn ingestort. Zware schade Onherstelbare schade 50-70% van de buitenmuren zijn zwaar beschadigd. De overige muren zijn onbetrouwbaar geworden.	100% letaal	100% letaal
Grens 1e ring	8	0,3
2e ring	8 tot 9	0,3 tot 0,2	Gemiddelde schade Beschadigde daken. Ernstige beschadigingen aan draagconstructies, ontzette muren, scheuren in gevels	2,5% letaal 21,5% T1/T2 1% T3	1% T3
Grens 2e ring	9	0,2
3e ring	9 tot 15	0,2 tot 0,1	Lichte schade Schade aan deurposten (tot 0,15 bar). Bewoonbaar na kleine reparaties. Herstelbare schade.	2,5% letaal 21,5% T1/T2 1% T3	1% T3
Grens 3e ring	15	0,1		0%	0%
Ruitbreuk gebied	50	0,1 tot 0,02	Tot op 50 m (0,02 bar) treedt 1% Ruitbreuk dubbel glas op.

De in deze tabel gegeven percentages bij slachtoffers zijn secundair. Direct slachtoffer worden van overdruk, zoals door longschade, is niet bepalend voor het letsel. Binnen wordt het letsel m.n. veroorzaakt door scherfwerking en het instorten van gebouwen en muren. Buiten wordt het letaal letsel m.n. veroorzaakt door een combi van brokstukken, fragmenten en omverwerpen met hersenletsel als gevolg. Brokstukken en fragmenten kunnen tot op grotere afstand letsel veroorzaken dan in de slachtofferpercentages is meegenomen.
Vanwege de leesbaarheid van de tabel zijn de grenswaarden voor materiële en persoonlijke schade gelijkgeschakeld. Voor de indeling van schade aan objecten worden eigenlijk net andere grenswaarden gebruikt. De waarden 0,3 = 0,35 bar en 0,2 = 0,17 bar.

Grafiek overdruk vs. afstand

Contouren overdruk

Tabellen en grafieken bij 500 bar

500 bar

Zelfredzaamheid en handelingsperspectief

Aanwezige personen zijn na het ontstaan van een explosie op zichzelf en anderen aangewezen. In onderstaande afbeelding zijn mogelijke handelingsperspectieven weergegeven [6].

Mogelijkheid handelingsperspectief

Afhankelijk van de situatie en de inrichting van de omgeving kan het handelingsperspectief verschillen. Snel reageren is bevorderlijk.

Voor personen buiten is het handelingsperspectief vluchten (uit het zicht van de vuurbal, onder dekking van objecten zoals muren).
Als er schuilmogelijkheden zijn, is voor personen dekking zoeken of een schuilplaats binnen gaan een goed handelingsperspectief.
Voor personen binnen, dichtbij de bron (daar waar gebouwen ontbranden of instorten) is het handelingsperspectief ontruimen en vluchten [7].
Voor personen binnen, op grotere afstand van de bron (daar waar gebouwen niet ontbranden of instorten) is het handelingsperspectief binnenblijven.

Randvoorwaarden

De onderstaande aspecten zijn mede bepalend voor de mogelijkheden op het gebied van zelfredzaamheid. Deze zijn locatie afhankelijk en staan in relatie tot elkaar.

Het verloop van het ongevalsscenario:

Na de instantané explosie voltrekt het scenario zich snel en duurt de vuurbal niet langer dan enkele seconden. Direct of in korte tijd zijn de effecten in het plangebied merkbaar.

Herkenbaarheid van het scenario:

Een instantane explosie is door zijn hitte ontwikkeling en knal direct waarneembaar voor aanwezigen.

Mate van bewustzijn van de gevaren:

Weten dat er een ongeval is met een waterstof cilinderpakket
Weten wat de gevaren zijn van waterstof
Weten wat je moet doen in geval van een (dreigende) explosie

Gesteldheid van personen:

Fysieke gesteldheid
Geestelijke gesteldheid

Aanwezige voorzieningen:

Mogelijkheden om van de bron af te vluchten
Mogelijkheden om te schuilen

Optreden multidisciplinaire hulpverlening

Brandweerzorg

De explosie is van korte duur. De hulpverlening komt ter plaatse nadat de explosie is geweest. Daardoor ligt bij dit scenario de nadruk op redden/evacueren, uitbreiding voorkomen en blussen van secundaire branden.
In onderstaande informatie is beschreven welke processen op gang komen en welke aspecten relevant zijn.

Relevante brandweerprocessen

Bron- en emissiebestrijding

Bepalen van het bron- en effectgebied;
Voorkomen van uitbreiding en beperken van effecten door middel van het afschermen van de omgeving;
Stabiliseren van het incident en ontstane branden in de omgeving blussen;
Waarschuwen bevolking [8]

Redding

Redden en verlenen van eerste hulp aan slachtoffers (zie slachtoffers).

Relevante aspecten

Passende(grootschalige) slagkracht brandweer (zie capaciteit);
Opkomsttijd van de brandweer (zie opkomst/inzettijd) ;
Effectieve (grootschalige)bluswatervoorziening (zie bluswatervoorzieningen);
Beschikbaarheid alarmeringssysteem om aanwezigen in het effectgebied te waarschuwen.
Toegankelijkheid gebied [9].

Capaciteit

Benodigde omvang slagkracht is afhankelijk van de omgeving. Bij dit incident is uitgegaan van verstedelijkt gebied [10].
Houdt rekening met de inzet van een peloton (4 tankautospuiten) voor redding/evacuatie en hulpverlening aan slachtoffers naar het gewondennest [11].
Houdt rekening met de inzet van een tweede peloton (4 tankautospuiten) voor het koelen/blussen van de (omliggende) bebouwing [12]. Door de warmtestraling kunnen secundaire branden ontstaan in de eerste en tweede ring.
Houdt rekening met de inzet van aanvullende specialistische eenheden, in de vorm van technische hulpverlening voor complexe beknellingen en grootschalige watervoorziening, ten behoeve van de bestrijding van secundaire effecten.

Opkomst/inzettijd [13]

Schematische weergave incident verloop grootschalig brandweer optreden

Tabel opkomst/inzettijd

30 minuten	– Norm opkomsttijd eerste peloton [14] – De start van de hulpverlening van 1-4 tankautospuiten wordt vastgesteld via het dekkingsplan.
45 minuten	– Norm beschikbaarheid aanvullend tweede peloton met een richttijd van 8 uur inzettijd.
60 minuten	– Norm inzettijd aanvullende grootschalige watervoorziening. – Norm inzettijd Specialistische Redding&Technische hulpverlening – Norm inzettijd USAR (4 specialistische reddingsgroepen) is 3 uur.

Tabel opkomst/inzettijd

Bluswatervoorziening

Het waterleidingnet met ondergrondse brandkranen (primaire bluswatervoorziening) heeft onvoldoende capaciteit [15].
Na de BLEVE is voldoende openbare secundaire bluswatervoorziening noodzakelijk ten behoeve van koeling/blussing omliggende bebouwing bij voorkeur binnen 1 km [16].

Indicatie bepaling capaciteit slachtoffers 17]

In de hectische fase komt via burgerhulp de redding op gang van lichtgewonden en niet beknelde personen.
Noodzakelijke opschaling/bijstand wordt bepaald o.b.v. inschatting aantal slachtoffers.
Een indicatiebepaling van het aantal personen op een specifieke locatie is mogelijk via het invoeren van de effectcontouren in de link naar Bag populatieservice
Brandbestrijdings Peloton: opheffen van enkelvoudige beknelling in maximaal 4 personenwagens.
Peloton Redding&Technische Hulpverlening: Redden en bevrijden van maximaal 4 complexe beknellingen per uur.

Geneeskundige zorg

De geneeskundige hulpverlening start met de processen

Spoedeisende Medische Hulpverlening [18]

Triage;
Inrichten van een gewondennest en behandelen van slachtoffers;
Vervoeren/Verwijzen naar ziekenhuizen.

Publieke gezondheidszorg

De beoordeling van en maatregelen tegen schadelijke invloeden op de gezondheid via (drink)water (gebiedsafhankelijk).
Onderzoek individueel

Psychosociale Hulpverlening

Signaleren getroffenen
Verwijzen getroffenen

Relevante aspecten zijn

Operationele voorbereiding op het vervoer en behandelen van slachtoffers met ernstige brandwonden.
Mogelijkheid om te kunnen keren/vertrekken voor ambulances op de locatie.
Veilige werklocatie voor de GHOR.
Na een explosie verlenen omstanders hulp. Een deel van de slachtoffers komt als zelfverwijzer op de eerste hulp. Er zijn meer slachtoffers te verwachten door warmtestraling dan slachtoffers met mechanisch letsel door overdruk.
Aantal slachtoffers, type slachtoffers en type letsel. Deze zijn locatie afhankelijk en staan in relatie tot elkaar.

Aantal slachtoffers

<10	In beginsel zijn voldoende middelen op de ambulances aanwezig. Voor specialistische hulpverlening aan kinderen zijn minder hulpmiddelen aanwezig waardoor middelen snel zijn uitgeput.
> 10	– Het LPCGBI treedt in werking [19]. – De leidraad GGB kan in werking worden gesteld [20].
> 250	De grens wordt bereikt van het aantal slachtoffers dat kan worden vervoerd [21]

Slachtoffers

Type slachtoffers

Aandachtspunt is operationele voorbereiding op het behandelen van kinderen met ernstige brandwonden (locatiespecifiek). Dit vereist een aangepast gewondenspreidingsplan [22].
Aandachtspunt is hulp aan verminderd zelfredzame personen (zorginstellingen).

Type letsel

Overdruk veroorzaakt oog/oor letsel, fracturen door instorting en letsel door ruitbreuk. Door warmtestraling ontstaan uitwendige brandwonden [23].
Stabilisatie van brandwondenslachtoffers is mogelijk in elk level 1 ziekenhuis [24]. Specialistische behandeling van brandwonden kan in een beperkt aantal centra in Nederland plaatsvinden [25].
Extra aandacht bij de operationele voorbereiding is noodzakelijk bij verhoogde kans op slachtoffers uit de groep van ouderen en kinderen.
Communicatie is mogelijk moeizaam i.v.m. gehoorschade.
Nazorg voor psychotrauma (maanden tot jaren) is te verwachten [26].

Optreden politie

De politie start met de processen

Afzetten en afschermen

Afzetten effectgebied
Creëren veilige werkomgeving voor hulpdiensten
Ontruimen van het effectgebied of aanwezige personen in het effectgebied laten schuilen.

Mobiliteit

Indien nodig begeleidend transport overige hulpverleners als de verkeerssituatie daarom vraagt
Opstellen mobiliteitsplan.
Indien mogelijk informeren van bewoners en/of andere aanwezigen in het gebied.

Indien relevant

Handhaven openbare orde

Relevante aspecten bij het optreden van de politie

De politie heeft geen beschermende kleding of ademlucht om op te kunnen treden en kunnen daarom niet opereren in blootgesteld gebied.
Operationele voorbereiding op het afzetten van een groot effectgebied.
Voldoende mensen en middelen om het effectgebied te kunnen evacueren en af te kunnen zetten.

Optreden gemeente (Hulpverlening)

Mogelijke taken

Gemeente

Opvang en verzorging van personen uit het effectgebied
Voorlichting/communicatie over het ongeval
Registreren van slachtoffers

Randvoorwaarden

Gemeente

Operationele voorbereiding op het opvangen en verzorgen van personen uit het effectgebied
Voldoende locaties en personeel voor de opvang en verzorging van personen uit het effectgebied
Operationeel voorlichting- en communicatieplan

Maatregelen

Kansbeperkend

Wegnemen van de risicobron
Begrenzen van de doorzet
Geïsoleerde opstelplaats voor de tankwagen, met aanrijdbeveiliging
Opstelplaats op een (wegrij)strook met een toegestane snelheid van maximaal 70 ^km/_u

Effecten en gevolgen beperkend

Planologisch
Ontwerptechnisch
Constructietechnisch
Installatietechnisch

Randvoorwaarden Handelingsperspectief

(Nood)uitgangen en vluchtroutes die van de risicobron af zijn gericht
In (bedrijfs)noodplannen het explosie scenario opnemen
Verzamelplaatsen bepalen en geschikt maken voor een explosie
De (bedrijfs)noodplannen oefenen op een explosie

Randvoorwaarden hulpverlening

Middelen om de hulpdiensten snel te kunnen alarmeren
Bereikbaarheid over twee verschillende routes vanuit tegengestelde windstreken
Openbare bluswatervoorzieningen primair en secundair
Dekkend systeem om aanwezigen in het effectgebied te waarschuwen

Voorbeeld

Gas cilinder explosie test

Voetnoten

De inhoud van 1 cilinder van het pakket
De faaldruk is de werkdruk. Bij externe verhitting zou de druk kunnen oplopen
Afmetingen gebaseerd op expansie tot upper flammability limit
Afmetingen gebaseerd op expansie tot upper flammability limit
RIVM MEMO: risico- en effectafstanden watestoftankstations 2016.
In deze beschrijving wordt uitgegaan een instantaan falen. Door het instantané falen is er weinig tijd voor het handelingsperspectief.
Dit is gebaseerd op berekeningen voor woningen en kantoren. Niet voor ziekenhuizen en verzorgingshuizen.
Goed werkend internet en mobiele telefonie, buurten ten behoeve van zelfredzaamheid, risicocommunicatieplan
Tweezijdig toegankelijk, vluchtroute scheiden van route voor hulpdiensten, vluchtroute van de risicobron af Handreiking Bluswatervoorziening en bereikbaarheid 2019Hoofdstuk 4
Bij buitengebied is geen afscherming naar omliggende gebouwen nodig
Er bestaat een kans op een scenario waarbij nog sprake is van dreigende warme BLEVE. Met de tankautospuiten van het eerst aankomende peloton wordt ingezet om BLEVE te voorkomen en is afhankelijk van situatie aanvullende technische hulpverlening (HVI) nodig. De inzet van een tweede peloton is dan niet noodzakelijk
Uitgangspunt: in het incidentgebied met een straal van 50m, een omtrek van ca. 300m en 50% bebouwing zal een gevellengte van ca. 150m moeten worden gekoeld/geblust. Op basis van het kengetal van 50m per TS zijn hiervoor ten minste 3TS-en nodig
Visie Grootschalig Brandweer Optreden 2012-2016 en Doorontwikkeling Grootschalig Brandweer Optreden(GBO) september 2018 visie 2.0
Norm inzetbaarheid eerste basispeloton (alle 4 tankautospuiten) is 30 minuten doorontwikkeling Grootschalig Brandweeroptreden p20
Ook in de situatie van een dreigende warme BLEVE is beschikbaarheid van een aanvullende secundaire bluswaterbron (put en/of open water) noodzakelijk. Op grond van de capaciteit van een ondergronds brandkraan van 500 l/min ten opzichte van de minimale benodigde hoeveelheid bluswater van 900 l/min berekend op basis van het koelen van een tankwagen (90m2, koelen 10 l/m2/min) via een waterkanon met een capaciteit van 2000 l/min. De situatie wordt gestabiliseerd door middel van koelen/afschermen van de tank. Afhankelijk van de constructie en de intensiteit van brand vindt binnen 20 minuten een BLEVE plaats. Bij een tank met een onbeschadigde coating wordt een mogelijke BLEVE uitgesteld tot 75 minuten.
Peloton Grootschalige watervoorziening: Capaciteit: 2×4000 l/min over 1 km of 2 x 2000l/min over 2,5 km. Afstand locatie tot geschikte waterwinplaats en slangenweg bepaalt de inzettijd>1,5 uur.
Visie Grootschalig Brandweer Optreden 2012-2016 en Doorontwikkeling Grootschalig Brandweer Optreden(GBO) september 2018 visie 2.0
De Nederlandse slachtofferregistratiekaart p.3. oktober 2006
LPCGBI p.1 september 2013
Leidraad GGB p.12 december 2015
Leidraad GGB p.10 december 2015
Voor kinderen is ander materiaal benodigd. Ouders en kinderen worden bij voorkeur bij elkaar geplaatst. Dit is een complexe factor in het gewondenspreidingsplan
Overdrukeffecten zijn leidend voor het slachtofferbeeld.
Landelijk netwerk acute zorg www.lnaz.nl
Beverwijk, Rotterdam, Groningen
Casus Volendam, “Het hemeltje”