Liquid Organic Hydrogen Carriers – Falen tankwagen – Plasbrand

Algemene beschrijving

Waterstof wordt meestal opgeslagen en vervoerd onder hoge druk of gekoeld (cryogeen). In dit scenario wordt een derde methode beschreven, namelijk het binden van waterstof aan een vloeibare “drager”. Dergelijke dragers worden aangeduid als Liquid Organic Hydrogen Carriers (LOHC’s). Dit zijn organische moleculen waaraan waterstof chemisch wordt gebonden. De vloeistoffen kunnen dan via een ‘standaard’ tankauto worden vervoerd. Op de locatie waar het waterstof gebruikt gaat worden, wordt het via een chemisch proces van de drager gehaald, waarna de drager opnieuw kan worden gebruikt. In de praktijk betekent dit dat op weg naar de gebruikslocatie de drager verrijkt met waterstof wordt vervoerd, en op weg terug alleen de drager. Chemisch gezien betreft dit het vervoer van twee verschillende stoffen met verschillende chemische en fysische eigenschappen.

In een studie uitgevoerd door Arcadis en Berenschot (zie ook: Ketenstudie omgevingsveiligheid van duurzame waterstofrijke energiedragers) wordt een aantal kansrijke LOHC’s vermeld. Deze zijn in Tabel 1 weergegeven. Het dragermolecuul en het dragermolecuul verrijkt met waterstof zijn steeds onder elkaar, tussen 2 vette lijnen weergegeven. In deze tabel zijn ook enkele eigenschappen weergegeven die van belang zijn om vast te stellen of het gevaarlijke vloeistoffen betreft.

Zie ook:
[1] 4th ISFEH.dot (hysafe.info)
[2] Benzyltoluene/perhydro benzyltoluene – pushing the performance limits of pure hydrocarbon liquid organic hydrogen carrier (LOHC) systems – Sustainable Energy & Fuels (RSC Publishing)
[3] Safety Data Sheet: Dibenzyltoluene (h2-industries.com)
[4] Potential Liquid-Organic Hydrogen Carrier (LOHC) Systems: A Review on Recent Progress
[5] Safety Data Sheet: Naphtalene
[6] Systematic evaluation of physicochemical properties for the selection of alternative liquid organic hydrogen carriers
[7] Interventiewaarden voor incidentbestrijding | Risico’s van stoffen; AGW = Alarmeringsgrenswaarde; VRW = Voorlichtingsrichtwaarde; LBW = Levensbedreigende waarde
* (Potentieel) Zeer Zorgwekkende Stof

Alleen vloeistoffen met een vlampunt beneden de 61°C worden als brandbaar beschouwd. Dit betekent dat alleen tolueen, methylcyclohexaan (MCH) en decaline een brandrisico kunnen vormen. Voor toxische stoffen geldt dat er een probitrelatie (Probitrelaties | RIVM) of interventiewaarden (zie ook: Interventiewaarden voor de incidentbestrijding | Risico’s van stoffen) aanwezig moeten zijn. Dit betekent dat alleen tolueen als toxisch kan worden gezien. In deze scenariokaart zullen derhalve tolueen, methylcyclohexaan (MCH) en decaline worden beschouwd. Omdat deze vloeistoffen een belasting voor het milieu kunnen beteken, zal dit aspect ook aandacht krijgen (bij “brandweerzorg”). Decaline behoort tot de potentiële Zeer Zorgwekkende Stoffen (ZZS). Doel van het overheidsbeleid is om deze stoffen zoveel mogelijk uit de leefomgeving te weren (zie ook: Zeer Zorgwekkende Stoffen | Risico’s van stoffen).

Twee combinaties spelen hier een rol:

• Tolueen – methylcyclohexaan (MCH). Per molecuul methylcyclohexaan kunnen drie moleculen waterstof worden “vervoerd”:

• Naftaleen – decaline. Per molecuul decaline kunnen vijf moleculen waterstof worden “vervoerd”:

Naftaleen is een vaste stof bij omgevingstemperatuur en speelt geen rol in deze scenariokaart.

Maatgevende incidenten

Incidenten die zich kunnen voordoen met brandbare of toxische vloeistoffen, zijn ontleend aan Tabel 10-4 in de Handleiding Risicoanalyse Transport (HART) v1-2 (kortweg “HART”).
Er worden twee types incidenten mogelijk geacht:

• Instantaan en volledig falen van een tank waardoor de gehele inhoud in één keer vrijkomt.
• Een kleinere uitstroming uit een opening, bijvoorbeeld als een aansluiting afbreekt.

Bij beide scenario’s zal er een vloeistofplas ontstaan. Als deze brandbaar is, zal bij ontsteking en afhankelijk van de omstandigheden een plasbrand, explosie of een wolkbrand ontstaan. De hitte en/of overdruk hiervan leiden tot schade en/of verwondingen. Als de vloeistof niet ontsteekt, zal deze verdampen, waardoor een gaswolk kan ontstaan die met de wind wordt meegenomen. Als het gas toxisch is, kan dit tot vergiftigingsverschijnselen leiden wanneer personen in deze wolk terecht komen.

Kans van optreden

Of de bovengenoemde scenario’s zich voordoen, hangt af van de kans op een ongeval met een tankauto waarbij zodanige schade ontstaat dat de vrijgekomen hoeveelheid vloeistof een risico vormt voor de omgeving. De kans op een ongeval is relatief klein op de snelweg, wat groter op een weg buiten de bebouwde kom en het grootst in de bebouwde kom. Daar staat tegenover dat de schade het grootst zal zijn als een ongeval op de snelweg zal plaatsvinden en het kleinst als het ongeval in de bebouwde kom plaatsvindt. In “HART” wordt ervan uitgegaan dat 20 % van de (relevante) ongevallen tot instantane uitstroming leidt en 80 % een kleine uitstroming betreft.

Het vlampunt van tolueen en MCH ligt beneden de 23 °C (categorie LF2 – zie ook Rekenvoorschrift omgevingsveiligheid – toelichting en Stoffenlijst S3B editie 1999). Voor de kans op ontsteking van een plas met een vloeistof van categorie LF2 wordt een waarde van 0,13 gehanteerd (figuur 10-1 in “HART”). Het vlampunt van decaline ligt tussen de 23 en 61 °C (categorie LF1). Voor de kans op ontsteking van een plas met een vloeistof van categorie LF1 wordt in “HART” een waarde van 0,01 gehanteerd. In onderstaande gebeurtenissenbomen (Figuur 1 en Figuur 2) zijn de frequenties weergegeven in de eenheid 1/mvtgkm. Hierin staat mvtgkm voor motorvoertuigkilometer. De kansen op uitstroming en op ontsteking zijn weergegeven als een fractie tussen 0 en 1. In Tabel 2 en Tabel 3 zijn de scenariofrequenties voor plasbranden (ontsteking) en verdamping weergegeven.

Figuur 1. Gebeurtenissenboom voor incidentscenario’s voor vervoer van MCH en tolueen (LF2).

Tabel 2 Scenariofrequenties voor wegtransport MCH en tolueen (1/mvtgkm)

Figuur 2. Gebeurtenissenboom voor incidentscenario’s voor vervoer van decaline (LF1).

Tabel 3 Scenariofrequenties voor wegtransport decaline (1/mvtgkm)

Effectenberekeningen

Voor de berekening van de effecten is uitgegaan van de data als weergegeven in Tabel 4. Ook hier is gebruikgemaakt van “HART”. De berekeningen zijn uitgevoerd met EFFECTS versie 12.1.

Tabel 4 Gegevens voor EFFECTS-berekeningen

Zoals eerder vermeld, worden geen van de drie stoffen als toxisch gezien (wat wil zeggen dat er geen probit-relaties voor beschikbaar zijn). Voor tolueen bestaan interventiewaardes (AGW, VRW, LBW – zie Tabel 1), maar deze concentraties worden volgens berekeningen met EFFECTS niet bereikt. Berekeningen met EFFECTS laten verder zien dat verdamping van tolueen, MCH of decaline geen explosieve atmosfeer veroorzaakt. Daarom is alleen het plasbrandscenario uitgewerkt: schade en verwondingen als gevolg van de warmtestraling van een plasbrand. Hierbij is gekozen voor een plasbrand met een straal van 23m als gevolg van instantane uitstroming, ofwel een plasoppervlak van 1660 m². Een dergelijke plasbrand heeft de grootste schadeafstanden. Voor decaline is het trans-isomeer gehanteerd, aangezien dit tot (iets) grotere schadeafstanden leidt.

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.

Tabel 5 Effecten personen buiten – MCH

Tabel 6 Effecten personen buiten – tolueen

Tabel 7 Effecten personen buiten – decaline

Tabel 8 Effecten personen binnen en schade aan objecten – MCH

Tabel 9 Effecten personen binnen en schade aan objecten – tolueen

Tabel 10 Effecten personen binnen en schade aan objecten – decaline

Grafiek letaliteit vs. afstand

Zelfredzaamheid en handelingsperspectief

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

Mogelijk 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 brand, onder dekking van objecten zoals muren).
• Als er schuilmogelijkheden zijn, is dekking zoeken of een schuilplaats binnengaan een goed handelingsperspectief.
• Voor personen binnen is het handelingsperspectief binnen blijven en schuilen (sluiten van binnendeuren vertraagt de uitbreiding van een eventuele brand).
• Als secundaire branden optreden, is het handelingsperspectief vluchten aan de schaduwzijde van het gebouw ten opzichte van de plasbrand (extra beschermende kleding beperkt de blootstelling).

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 plasbrand zich voltrekt, is afhankelijk van het ontstekingsmoment.
• Na ontsteking zijn direct of in korte tijd de effecten merkbaar en duurt de brand circa 4 minuten tot een half uur, afhankelijk van de uitstroomsnelheid.

Herkenbaarheid van het scenario

• Een plasbrand is door zijn hitteontwikkeling direct waarneembaar voor de aanwezigen.
• Als de plas nog niet ontstoken is, is het mogelijke gevaar niet direct herkenbaar.

Mate van bewustzijn van de gevaren

• Weten dat er een ongeval is met een tankwagen met een brandbare vloeistof. 
• Weten wat de gevaren zijn van brandbare vloeistof.
• Weten wat je moet doen in geval van een (dreigende) plasbrand.

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

Hieronder is beschreven welke processen op gang komen en welke aspecten relevant zijn.

Bron- en emissiebestrijding

• Bepalen van het bron- en effectgebied.
• Plasbrand gecontroleerd laten uitbranden.
• Voorkomen van uitbreiding en beperken van effecten door middel van het afschermen van de omgeving.
• Voorkomen van lekkage naar milieu en waterbronnen.
• Stabiliseren van het incident en ontstane branden in de omgeving blussen.
• Waarschuwen bevolking. Goed werkend internet en mobiele telefonie, buurten ten behoeve van zelfredzaamheid, risicocommunicatieplan.

Redding

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

Relevante aspecten bij het optreden van de brandweer

• Passende (grootschalige) slagkracht brandweer (zie capaciteit).
• Opkomsttijd van de brandweer (zie opkomst/inzettijd).
• Effectieve (grootschalige) blus- of koelwatervoorziening (zie bluswatervoorzieningen).
• Beschikbaarheid alarmeringssysteem om aanwezigen in het effectgebied te waarschuwen.
• Toegankelijkheid gebied (zie ook: Handreiking Bluswatervoorziening en bereikbaarheid 2019, hoofdstuk 4). Tweezijdig toegankelijk; zorg dat route voor hulpdiensten de vluchtroute niet belemmert; vluchtroute van de risicobron af.
• Verspreiding van LOHC’s kan tot bodem- en grondwatervervuiling leiden, wat mogelijkerwijze sanering van bodem en/of grondwater noodzakelijk maakt. Tolueen wordt beschouwd als een stof zijnde “Schadelijk voor in het water levende organismen, met langdurige gevolgen” (in GHS-classificatie: H-412) (zie ook: Safety Data Sheet: Toluene); zie ook: Gezondheid en veiligheid: H-/P-zinnen). MCH heeft classificatiecode: H-411: “Giftig voor in het water levende organismen, met langdurige gevolgen” (zie ook: Safety Data Sheet: Methylcyclohexane D 14). Decaline heeft classificatiecode: H-410: “Zeer giftig voor in het water levende organismen, met langdurige gevolgen” (zie ook: Safety Data Sheet: Decahydronaphthalene). Ook staat het op de lijst van potentieel Zeer Zorgwekkende Stoffen (ZZS).

Capaciteit

• De benodigde omvang van de slagkracht is afhankelijk van de omgeving. In het buitengebied is geen afscherming naar omliggende gebouwen nodig.
• Houdt rekening met de inzet van een tweede peloton (4 tankautospuiten) voor het koelen of blussen van de (omliggende) bebouwing. Door de warmtestraling kunnen secundaire branden ontstaan in de eerste en tweede ring.

Opkomsttijd/inzettijd

Schematische weergave van het incidentverloop bij grootschalig brandweeroptreden:

Weergave incidentverloop:
Norm 30 minuten:

• Norm opkomsttijd eerste peloton. Norm inzetbaarheid eerste basispeloton (alle 4 tankautospuiten) is 30 minuten (zie ook: Doorontwikkeling Grootschalig Brandweeroptreden, pagina 20).
• De start van de hulpverlening van 1-4 tankautospuiten wordt vastgesteld via het dekkingsplan. 

Norm 45 minuten:

• Norm beschikbaarheid aanvullend tweede peloton met een richttijd van 8 uur inzettijd.

Norm 60 minuten:

• Norm beschikbaarheid derde/vierde peloton met een richttijd van 8 uur inzettijd.
• Norm inzettijd aanvullende grootschalige watervoorziening.
• Norm inzettijd Specialistische Redding & Technische hulpverlening.
• Norm inzettijd USAR (4 specialistische reddingsgroepen) is 3 uur.

Bluswatervoorziening

• Bepaal hoeveel bluswater nodig is bij het scenario (op basis van de repressieve aanpak).
• Stel vast hoeveel bluswater aanwezig is.
• Het incident kan tot secundaire branden leiden. Het is daarom belangrijk vast te stellen wat de aanwezige bluswatercapaciteit is en of aanvullende bluswatervoorzieningen voorhanden moeten zijn. In het algemeen is in een woonwijk niet meer dan 15 m³/h aan bluswater aanwezig. Bij secundaire branden is dit mogelijk niet voldoende (zie ook: Handreiking Bluswatervoorziening en bereikbaarheid 2019).
• Bedenk ook dat deze LOHC’s bodem- en grondwatervervuiling veroorzaken. Verspreiding (door bluswater) moet dan ook worden voorkomen.

Indicatie bepaling capaciteit slachtoffers

• In de hectische fase komt via burgerhulp de redding op gang van slachtoffers met brandwonden (zie ook: Visie Grootschalig Brandweer Optreden 2012-2016 en Doorontwikkeling Grootschalig Brandweeroptreden).
• Noodzakelijke opschaling / bijstand wordt bepaald op basis van een inschatting van het aantal slachtoffers.
• Een indicatiebepaling van het aantal personen op een specifieke locatie is mogelijk via het invoeren van de effectafstanden in Bag populatieservice.

Geneeskundige zorg

De geneeskundige hulpverlening start met de processen die hieronder beschreven staan.

Spoedeisende Medische Hulpverlening

• Triage (zie ook: Triagering via Slabwraps).
• Inrichten van een gewondennest en behandelen van slachtoffers.
• Vervoeren of 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 van getroffenen.
• Verwijzen van getroffenen.

Relevante aspecten

• Operationele voorbereiding op het vervoer en behandelen van slachtoffers met ernstige brandwonden.
• Mogelijkheid om te kunnen keren en vertrekken voor ambulances op de aanlandingsplaats.
• Veilige werklocatie voor de GHOR.
• Na een plasbrand verlenen omstanders hulp. Een deel van de slachtoffers komt als zelfverwijzer op de eerste hulp.
• Aantal slachtoffers, type slachtoffers en type letsel. Deze zijn locatieafhankelijk en staan in relatie tot elkaar.

Aantal slachtoffers

Het alarmeringsproces start met (een) (112-)melding(en) bij de meldkamer. De meldkamer-centralist krijgt een melding van een (grootschalig) incident. Op basis van de melding(en) vormt de meldkamer een beeld en maakt een inschatting van het aantal slachtoffers. Op basis daarvan wordt een codering afgegeven. Aan elke codering is een standaard inzet gekoppeld (zie ook: GGB-leidraad).

Type slachtoffers

• Door warmtestraling ontstaan uitwendige brandwonden. Bij inademing van hete gassen ontstaat inhalatietrauma.
• Stabilisatie van brandwondenslachtoffers is mogelijk in elk level-1-ziekenhuis. Specialistische behandeling van brandwonden is mogelijk in Beverwijk, Rotterdam en Groningen.
• Extra aandacht zal moeten worden besteed aan de operationele voorbereiding bij een verhoogde kans op slachtoffers uit de groep ouderen en kinderen.

Optreden Politie

De politie start met de processen die hieronder beschreven staan.

Afzetten en afschermen

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

Mobiliteit

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

Indien relevant:

• Handhaven van de openbare orde.
• Strafrechtelijke handhaving.

Relevante aspecten

• De politie heeft geen beschermende kleding of ademlucht om op te kunnen treden en kan 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

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

Randvoorwaarden

• 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 voorlichtings- en communicatieplan.

Maatregelen

Kansbeperkend

Effect- en gevolgbeperkend

Zelfredzaamheid bevorderend

Randvoorwaarden hulpverlening

Voorbeeld

Een voorbeeld van een plasbrand (benzine in dit geval) is hieronder weergegeven.

18 november 2019- São Paulo, Brazilië
Een gekantelde tankwagen met benzine in de Braziliaanse stad São Paulo.