Kooldioxide buisleiding – Giftige wolk

Deze scenariokaart geeft een ongeval met gevaarlijke stoffen weer. In de kaart vindt u informatie over wat er kan gebeuren en wat je kunt doen om het te voorkomen, beperken en bestrijden. Deze informatie kan gebruikt worden bij advisering over ruimtelijke ontwikkelingen.

Bij het gebruik van de kaart is belangrijk in acht te nemen dat het slechts een voorbeeldscenario is. Het daadwerkelijke verloop van het scenario is altijd afhankelijk van situatiespecifieke omstandigheden

Status van de kaart: Actueel

Laatste update: 22 augustus 2018


Algemene beschrijving


Ongeval met kooldioxide buisleiding


Door bijvoorbeeld graafwerkzaamheden ontstaat een breuk in een ondergrondse kooldioxide leiding. De leidingbeheerder sluit de leiding automatisch af. De kooldioxide stroomt uit de leiding tot de leiding leeg is. Er kan een giftige wolk ontstaan.

Effecten 

Kooldioxide is een kleurloos en geurloos gas. Een te hoge concentratie in de lucht veroorzaakt vergiftiging en zuurstofgebrek. Hierdoor kunnen personen in de omgeving slachtoffer worden. De omvang van de wolk is afhankelijk van de inrichting van de omgeving en de weersomstandigheden.

Wanneer na de breuk het gas horizontaal vrij uitstroomt, wordt onder de heersende druk van de leiding het gas over grote afstand weggeblazen (tot ongeveer 60 m). Daarna verspreid het opgemengde gas zich verder onder invloed van de wind. Dit scenario wordt hier uitgewerkt.

Wanneer na de breuk het gas verticaal vrij uitstroomt, verspreid het zich op grote hoogte. Tijdens de expansie verdunt het CO2 zich al sterk waardoor het zich niet meer als een zwaar gas gedraagt. Daardoor is de concentratie van CO2 op de grond zodanig dat het niet meer giftig is. Dit is berekend met de bijgevoegde effectsfile. Omdat er geen effect is op grondniveau is dit scenario van verticale uitstroom niet verder uitgewerkt.


Parameters effectberekening


ModelleringssoftwareGexcon Effects 10.2: Gas release from long pipeling (Wilson model),turbulent free jet, Dense gas Toxic release.
Uitgangspunten:
StofnaamKooldioxide
StofcategorieGF0
Initiële overdruk16.5 bar (representatief voor 8-22 bar)
Type breukGuillotinebreuk enkelzijdige uitstroming horizontaal
Type leidingOndergronds voorzien van automatische inbloksysteem (inbloklengte 16,9 km, totale lengte 82,7 km)
Diameter leiding26 inch (660 mm)
Omgevingstemperatuur9 °C
WeerstabilliteitsklasseD5 (neutraal weer, windsnelheid 5 m/s)
F1,5 (stabiel weer, windsnelheid 1,5 m/s)
Resultaten:
Representatief massadebiet500 kg/s
Representatieve uitstroomtijd2 min
Tabel parameters

Aanvraag effectsfile

U kunt de effectsfile aanvragen via onderstaand formulier. 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.

Hidden
Naam(Vereist)
Dit veld is bedoeld voor validatiedoeleinden en moet niet worden gewijzigd.

Kans van optreden


De kans op een breuk van een ondergrondse kooldioxide leiding is afhankelijk van diameter, wanddikte, druk en type materiaal. De standaard faalfrequentie wordt geschat op 1,5 x 10-4 per kilometer leiding per jaar. [1]

Factoren die de kans van optreden verkleinen zijn:

  • Een grotere diepteligging;
  • Bescherming van de leiding;
  • Beschermende maatregelen in de buurt van de leiding.

Effecten


Kooldioxide is een kleurloos en geurloos gas. Bij hoge concentraties in de lucht is het effect van kooldioxide vergiftiging en zuurstofgebrek[2]. De omvang van de giftige wolk is afhankelijk van de inrichting van de omgeving en de weersomstandigheden. De stof wordt opgenomen in het lichaam door inademing van het gas en kan inwerken op het centrale zenuwstelsel. Deze effecten kunnen slachtoffers veroorzaken. De concentratie is in combinatie met de blootstellingsduur bepalend voor het slachtofferbeeld [3]. Omdat CO2 zwaarder is dan lucht kan bij een drukloze uitstroming puur CO2 zich als zwaar gas gedragen. Hierdoor kan ophoping van CO2 in lager gelegen ruimtes ontstaan.

Bij een vrije horizontale uitstroming van kooldioxide uit de buisleiding ontstaat een smalle langgerekte giftige wolk. Vocht in de lucht condenseert daardoor is de wolk zichtbaar als mist. In de onderstaande tabellen en grafieken zijn de effecten van deze giftige wolk weergegeven. Afhankelijk van de afstand tot het ongeval en de omstandigheden zullen mensen overlijden (†) of raken gewond. Van zeer zwaargewond (T1) tot lichtgewond (T3). Voor de weertypen D5 en F1,5 is het slachtofferbeeld bepaald voor personen die zich buiten bevinden. Dit is uitgewerkt voor drie ringen. In de eerste ring overlijd meer dan 95 % van de aanwezigen, in de tweede tussen de 95 en 50 % en de derde tussen de 50 en 5 %. De effectafstanden van de giftige wolk voor deze ringen staan in de tabel. Aanvullend wordt in een tabel de afstand tot de interventiewaarden die de hulpverleningsdiensten gebruiken weergegeven.[4]

De drie volgende geografische gebieden zijn uitgewerkt [5]:

  • Stedelijk gebied (bijv. grote steden met hoge gebouwen, industriegebieden met hoge bebouwing);
  • Verstedelijkt landelijk gebied (bijv. gebieden met dichte laagbouw, bossen en industriegebieden);
  • Landelijk gebied (bijv. landelijke gebieden met verspreid liggende laagbouw).

De tabel effectafstanden en gevolgen is aangevuld met de onderliggende grafieken met het verloop van letaliteit (percentage doden) versus afstand en letaliteitscontouren.

Weertype D5 (neutraal weer, windsnelheid 5 m/s)


Tabel effectafstanden en gevolgen door weertype D5

D5Stedelijk
gebied
Verstedelijkt
gebied
Landelijk
gebied
Slachtoffers buiten (%)
Lengte
(meter)
Lengte
(meter)
Lengte
(meter)
T1T2T3
1e ring 0-2100-2500-30095 -1000 - 50 -50 - 5
Grens 1e ring:
95% letaal
210250300950 - 50 - 50- 5
2e ring210-230250-275300-33050 - 950 - 500 - 500 - 50
Grens 2e ring:
50% letaal
230275330500 - 500 - 500 - 50
3e ring230-250275-300330-3605 - 50niet bepaald
Grens 3e ring:
5% letaal
2503003605niet bepaald

Tabel interventiewaarden voor weertype D5

D5Stedelijk
gebied
Verstedelijkt
gebied
Landelijk
gebied</span
Lengte
(meter)
Lengte
(meter)
Lengte
(meter)
Levensbedreigende waarde (LBW) 10 minuten
Concentratie 100.000 mg/m³ (5 vol%)
310370440
Levensbedreigende waarde (LBW) 1 uur
Concentratie 100.000 mg/m³ (5 vol%)
310370440
Alarmeringsgrenswaarde (AGW) 10 minuten
Concentratie 50.000 mg/m³ (2,5 vol%)
450540640
Alarmeringsgrenswaarde (AGW) 1 uur
Concentratie 50.000 mg/m³ (2,5 vol%)
450540640
Voorlichtingsrichtwaarde (VRW) 10 minuten
N.v.t.
N.v.t.N.v.t.N.v.t.
Voorlichtingsrichtwaarde (VRW) 1 uur
N.v.t.
N.v.t.N.v.t.N.v.t.

Contouren giftige wolk kooldioxide voor weertype D5

Contouren

Grafiek letaliteit vs. afstand kooldioxide voor weertype D5

Leiding letaliteit vs. afstand kooldioxide


Zelfredzaamheid en handelingsperspectief


Aanwezige personen zijn na het ontstaan van een giftige wolk op zichzelf en anderen aangewezen. In onderstaande afbeelding zijn mogelijke handelingsperspectieven weergegeven.

Handelingsperspectief giftige wolk

Mogelijk handelingsperspectief [6]

Afhankelijk van de situatie en de inrichting van de omgeving kan het handelingsperspectief verschillen [7]. Snel reageren is bevorderlijk. 

  • Voor personen buiten is het handelingsperspectief vluchten.
  • Indien vluchten niet mogelijk is, is een schuilplaats binnen gaan een goed handelingsperspectief.
  • Voor personen binnen is het handelingsperspectief binnen blijven en naar hoogste bouwlaag met een vlak plafond gaan [8]. Ramen en deuren sluiten en ventilatie uitzetten.

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:

  • De snelheid waarmee het scenario giftige wolk zich voltrekt is afhankelijk van de (weers)omstandigheden. Afhankelijk van de windsnelheid en windrichting zal de wolk zich verspreiden. Afhankelijk van de gatgrootte en uitstroomsnelheid kan de toevoer van de giftige wolk verschillen.

Herkenbaarheid van het scenario:

  • Kooldioxide is een kleurloos en geurloos gas. Hierdoor is de wolk slecht herkenbaar.
  • Het geluid van de uitstroom van de buisleiding kan een alarmerend effect hebben.

Mate van bewustzijn van de gevaren:

  • Weten dat er een ongeval is met een buisleiding met kooldioxide
  • Weten wat de gevaren zijn van kooldioxide
  • Weten wat je moet doen in geval van een (dreigende) giftige wolk

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

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. 

Redding

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

Relevante aspecten

  • Voorbereiding op het vrijkomen van een giftige wolk bij een buisleiding via een  “aanvalsplan buisleiding” [9]
  • Voorbereiding op samenwerking/informatiestromen met betrokken partijen (KLIK en leidingexploitant).
  • 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. [10]
  • Toegankelijkheid gebied (bereikbaarheid vaak moeilijk vanwege afgelegen gebieden)

Capaciteit [11]

  • Bij een lekkage van een buisleiding zal voornamelijk worden ingezet op evacuatie en afscherming van de omgeving totdat de leidingexploitant het betreffende leidingdeel kan blokken of dichten.
  • Benodigde omvang slagkracht is afhankelijk van de omgeving. Bij dit incident is uitgegaan van verstedelijkt gebied [12]. 
  • Houd rekening met een inzet van 1-4 tankautospuiten (basispeloton), 1 hoogwerker en grootschalige bluswatervoorziening [13].
  • Houdt rekening met de inzet van een extra peloton (4  tankautospuiten)  voor redding/evacuatie en hulpverlening aan slachtoffers naar het gewondennest.

Opkomst/inzettijd [14]

Schematische weergave incident verloop bij grootschalig brandweeroptreden
Weergave grootschalig brandweeroptreden
30 minuten– Norm opkomsttijd eerste peloton [15]. De start van de hulpverlening van 1-4 tankautospuiten wordt vastgesteld via het dekkingsplan.
– Norm opkomsttijd hoogwerker.
45 minuten– Beschikbaarheid aanvullend tweede peloton met een richttijd van 8 uur inzettijd.
60 minuten– Inzettijd  grootschalige watervoorziening 45-60 minuten (houd rekening met een lange duur van het incident).
Opkomst/inzettijd

Bluswatervoorziening

  • Het waterleidingnet met ondergrondse brandkranen (primaire bluswatervoorziening) heeft onvoldoende capaciteit.
  • Voldoende openbare secundaire bluswatervoorziening  is noodzakelijk  ten behoeve van het afschermen. [16]

Indicatie bepaling capaciteit slachtoffers [17]

  • In de hectische fase komt via burgerhulp de redding op gang van slachtoffers met brandwonden. De prioriteit zal uitgaan naar het redden en helpen vervoeren van slachtoffers naar het gewondennest van de ambulance.
  • 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.

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

  • Mogelijkheid om te kunnen keren/vertrekken voor ambulances op de locatie.
  • Veilige werklocatie voor de GHOR.
  • Aantal slachtoffers, type slachtoffers en type letsel. Deze zijn locatie afhankelijk en staan in relatie tot elkaar.
  • Na een incident verlenen omstanders hulp . Een deel van de slachtoffers komt als zelfverwijzer op de eerste hulp. Een ontsmettingsunit aan ” de poort van het ziekenhuis” is bij gassen niet van belang. [19]

Aantal slachtoffers

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

Type slachtoffers

  • Nadat blootstelling heeft plaatsgevonden: blootstelling beëindigen en frisse lucht opzoeken. Aandachtspunt is operationele voorbereiding op het behandelen van kinderen. Dit vereist een aangepast gewondenspreidingsplan. [22]
  • Aandachtspunt is hulp aan verminderd zelfredzame personen (zorginstellingen).
  • Aandachtspunt is het snel kunnen waarschuwen van de bevolking via een voorbereide NL-alert met handelingsperspectief. Dit is om blootstelling te voorkomen en kostbare tijd (en mogelijk levens te redden) te verliezen met wachten op advies van experts. [23]

Type letsel

  • Kooldioxide kan bij te hoge blootstelling de pH-waarde van het bloed beïnvloeden, met veel verschillende soorten effecten tot gevolg. Onder andere beïnvloeding van de ademhaling, effecten op hart- en bloedvaten en neurologische effecten. 
  • Bij inhalatie kan de ernst van de situatie eventueel worden bepaald middels een bloedgasbepaling (in ieder geval koolzuurgehalte en pH) in het ziekenhuis.

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
  • Strafrechtelijke handhaving

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

MaatregelWerking van de maatregel
Wegnemen van de risicobronHet wegnemen van de risicobron neemt de kans op het scenario weg.
Afdekken met platenDe platen beschermen de leiding tegen beschadiging bij graafwerkzaamheden.
Plaatsen van een aarde of zand op de leidingHet verhogen van de grond  verkleind de kans op beschadiging bij graafwerkzaamheden.
Tabel kansbeperkend

Effect en gevolgbeperkend

MaatregelWerking van de maatregel
Afstand houden tot activiteit met gevaarlijke stoffenDicht bij de plaats van het scenario zijn de effecten het meest merkbaar. De concentratie neemt af naarmate de afstand toeneemt.
Verdeling typen gebouwenDoor rekening te houden met het type bebouwing kan het aantal mogelijke slachtoffers bij het scenario worden beperkt. Dat kan bijvoorbeeld door het zodanig verdelen van gebouwen in een gebied dat de meer kwetsbare gebouwen worden beschermd door minder kwetsbare gebouwen.
Obstakels toevoegenEr kan geprobeerd worden om met obstakels de verspreiding van een gifwolk te vertragen of zodanig turbulentie te creëren dat de gifwolk mengt met de omringende lucht.
Rekening houden met windrichtingDe overheersende windrichting in Nederland is uit het zuidwesten. Door kwetsbare functies niet in de overheersende windrichting vanaf de risicobron te plaatsen, kunnen slachtoffer mogelijk voorkomen worden.
Tabel effect en gevolgbeperkend

Bevordering van de zelfredzaamheid

MaatregelWerking van de maatregel
Duidelijke vluchtroutes aanbrengenDoor duidelijke vluchtroutes aan te brengen kunnen mensen het gebied gemakkelijker verlaten. 
RisicocommunicatieDoor te communiceren over de mogelijke scenario’s in een gebied en het beste handelingsperspectief worden mensen zich meer bewust van wat ze moeten doen bij het scenario.
Onderhouden schuilplaatsen en vluchtwegenOnderhoud van schuilplaatsen en vluchtwegen is belangrijk, zodat ten alle tijden van een ongeval de schuil- en vluchtmogelijkheden bereikbaar en inzetbaar zijn.
De (bedrijfs)noodplannen oefenen op een gifwolkDoor te oefenen met het gifwolkscenario in de (bedrijfs)noodplannen weten de werknemers wat ze moeten doen in het geval van een echte calamiteit.
Tabel bevordering van de zelfredzaamheid

Bevordering van de hulpverlening

MaatregelWerking van de maatregel
Werkende communicatiemiddelenTijdens een ongeval met gevaarlijke stoffen vindt veel van de communicatie plaatst via radio, internet en telefoon. Het is hierbij van belang dat zendmasten op afstand van de activiteiten met gevaarlijke stoffen staan, zodat deze ook tijdens een ongeval werken.
WaarschuwingsmiddelenVoor een snelle en effectieve waarschuwing tijdens een ongeval met gevaarlijke stoffen is het van belang dat een waarschuwingssysteem de mensen in het effectgebied kan bereiken.
Afstemming hulpdienstenHet handelingsperspectief dat aan mensen wordt geboden ten tijden van een ongeval met gevaarlijke stoffen moet worden afgestemd met de inzet van hulpdiensten, zodat de inzet van de hulpdiensten kan aansluiten bij dit handelingsperspectief.
Tabel bevordering van de hulpverlening

Voetnoten

  1. Handleiding Risicoberekeningen Bevb – versie 2.0 – module D – pag 7; RIVM,  juli 2014.
  2. Boven 10% kooldioxide in lucht bewusteloosheid en dodelijke afloop.
  3. Centers for disease control and prevention, US Government
  4. Interventiewaarden worden door de hulpverleningsdiensten gebruikt om te bepalen of de bevolking moet worden gewaarschuwd interventiewaarden
  5. In Effects respectievelijk: city centre, cultivated land en open flat terrain
  6. TNO 2015, rapport Bevorderen zelfredzaamheid spoorzone Moerdijk p. 56
  7. Het handelingsperspectief is afhankelijk van de weerscondities en het scenario. Een instantaan vrijkomende gaswolk zal eerder langs gewaaid zijn dan een langzaam vrijkomende vloeistof (plasverdamping). En hoe harder het waait hoe sneller het ergens (binnen) is voordat de ventilatie afgesloten is.
  8. Bij verdiepingen met een aansluiting op een schuin dak zijn vaker kieren waardoor buitenlucht naar binnen kan lekken
  9. Handreiking incidentbestrijding buisleidingincidenten, kennisplein IFV, juli 2018
  10. Goed werkend internet en mobiele telefonie , buurtalarmeringssysteem ten behoeve van zelfredzaamheid
  11. Verlies van capaciteit, die nodig voor gelijktijdige redding of eerste hulp aan slachtoffers is buitenbeschouwing gelaten, doordat deze situationeel is.
  12. Bij buitengebied is geen afscherming naar omliggende gebouwen nodig
  13. Bij buisleidingincidenten kan de bereikbaarheid een cruciale rol spelen. Bij de inschatting van de benodigde capaciteit wordt hiermee rekening gehouden.
  14. Visie Grootschalig Brandweer Optreden 2012-2016 en Doorontwikkeling Grootschalig Brandweer Optreden(GBO) september 2018 visie 2.0
  15. Norm inzetbaarheid eerste basispeloton (alle 4 tankautospuiten) is 30 minuten  doorontwikkeling Grootschalig Brandweeroptreden p20
  16. Handreiking Bluswatervoorziening en bereikbaarheid 2019bijlage 3: norm 6000l/min. Minimaal 80 cm. diepte voor voeding 3 tankautospuiten 3x2000l/min; Capaciteit peloton grootschalige watervoorziening:  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.
  17. Visie Grootschalig Brandweer Optreden 2012-2016 en Doorontwikkeling Grootschalig Brandweer Optreden(GBO) september 2018 visie 2.0
  18. De Nederlandse slachtofferregistratiekaart p.3. oktober 2006
  19. CBRN protocol  voor Chloor gas treed niet in werking: Protocol ontsmetting in ziekenhuizen.
  20. Leidraad GGB p.12 december 2015
  21. Leidraad GGB p.10 december 2015
  22. Voor kinderen is ander materiaal benodigd. Ouders en kinderen worden bij voorkeur bij elkaar geplaatst. Dit is een complexe factor in het gewondenspreidingsplan
  23. Alarmeer de GAGS. Elke situatie is immers anders; de GAGS kan de situatie inschatten op basis van berekeningen van de AGS, klachten, etcetera.