Reading the Fire - De brand lezen

Transcriptie

1 Reading the Fire - De brand lezen Ook brandlezen vereist PBM

2 De brand lezen? R ook Kleur, densiteit, rooklaag, S troming Snelheid, richting, druk, wind, pulsaties, rooklaag T emperatuur Plotse opbouw T, rooktesten, V lammen Vlamkleur, vlamtype, Steeds zoveel mogelijk punten samen evalueren! Want ze zijn allemaal verbonden! Reading the Fire, Shan Raffel, 1999 SAHF: Smoke, Air flow, Heat, Flame

3 - Het rooklezen SAHF: Smoke, Air flow, Heat, Flame

4 Rooklezen Rookkleur Aard van de rookgassen (pyrolyse of verbranding) Ventilatiegraad (goed geventileerd of zuurstoftekort) Stadium van de brand Uitbreiding en ontwikkeling brand Algemeen bij woning brand of gelijkaardige brand

5 Rookkleur Witte rook Stoomvorming Waterdamp maar soms ook pyrolyse Lichtgrijze rook Mengsel rook/pyrolyse Verbranding wordt onvollediger Roetgehalte stijgt Donkergrijze rook Verbranding steeds onvollediger Rookconcentratie/densiteit Brandbaarheid rook Zwarte rook Dikke, vettige rook, hoog roetgehalte Brand met vlammen aanwezig Goede brandbaarheid Temperatuur / Roetgehalte Geventileerde brand Gevaar = Flashover Brandbaarheid

6 Rookkleur Wit-gele tot bruine rook Pyrolyse gassen Zeer giftige rook!! Hoge brandbaarheid Vluchtige organische stoffen o.a. acroleine, formaldehyde, benzeen, tolueen, styreen, isocyanaten, Temperatuur in compartiment Door brand opgewarmde lokalen Uitbreiding brand Densiteit/Gevaar Tekort aan O 2, hoge T, pyrolyse gaat door Backdraft

7 Rooklezen Dichtheid Volume of Hoeveelheid Veel rook en kleine beperkte brand 1m 2 roofing of 1m 2 dennenhout Hoeveel rook geproduceerd wordt Energiewaarde brandstof, zuurstoftoestroom, Niet meer door rook heen kunnen zien Opsluiting - Vuilbak in sporthal of in kelder Dichtheid = Maat voor concentratie brandbare gassen in rook! HDFV firefighter

8 Kleur - Dichtheid Beginnende brand - Stoom en pyrolyse - Gegroeide brand - Temperatuur - Densiteit rook - Rijke rookgassen -Flashover binnenin -Stoom/pyrolyse aan nok

9 Rookkleur East Side fire department,

10 Rookkleur East Side fire department,

11 Rookkleur

12 Kleur - Dichtheid

13 - De Stroming SAHF: Smoke, Air flow, Heat, Flame

14 Stroming Normaal Convectie Wind Mechanische ventilatie Compartimentsbrand Drukverschil door thermische expansie Drukverschil door ontstaan rookgassen Wind (?)

15 Normaal - Convectie Warme lucht is lichter dan koude en stijgt ~ drijfvermogen Door stijgende warme lucht ontstaat een convectie stroming Effect merkbaar in een lokaal en nabij openingen Stijgende warme lucht wil ontsnappen, koude lucht stroomt toe

16 Normaal - Wind Wind zorgt voor : 1. overdruk (loefzijde) 2. onderdruk (lijzijde)

17 Normaal - Mechanisch HVAC Heating, Ventilation, Airco Aanzuigen vervuilde lucht Inblazen verse lucht Circulatie doorheen verschillende delen Re-circulatie 1/3 interne lucht 2/3 verse Rook specifieke ventilatie Hoogbouw, tunnel, parkeergarage Rook-extractie (steeds met aanvoer) Verdunning Verdiep van brand in onderdruk Traphal evacuatie in overdruk Watergordijn, luchtgordijn, unknown

18 Compartimentsbrand Compartimentsbrand Convectie door brand Thermische expansie Rookproductie Wind blijft... Fenomenen 1.Gravitationele stroming 2. Neutrale laag 3. Pulserende rook 4. Rook drift

19 1. Gravitationele stroming Productie rookgas en warmte Alles is ingesloten Er is drukopbouw (R&T) Druk lekt weg door kieren Drukopbouw beperkt Onderdruk ontstaat Aanzuiging lucht Dubbele stroming ~ Convectiestroming

20 1. Gravitationele stroming Gravitationele stroming - Warme lichte rook langs boven - Koude zware lucht langs onder Duidelijk zichtbaar aan openingen Brand veroorzaakt Dubbele stroming

21 1. Gravitationele stroming Snelle, turbulente stroming in beide richtingen - Grote intense brand, ventilatie gecontroleerd Trage, laminaire stroming of ontbreken duidelijke stroming - Brand in ontwikkeling, vroeg stadium of andere uitgang De richting van de rookstroming bij betreden lokaal - Rook trekt weg van u = er is een tweede opening aanwezig Rook stroming uit een opening tegen de heersende wind in - Binnen woedt ernstige brand De brand ontwikkelt naar ventilatieopeningen toe!!!

22 1. Gravitationele stroming

23 2. Neutrale laag Gravitationele stroming - Zone met overdruk - Zone met onderdruk P interior overdruk Stroming van hoge naar lage druk Raakvlak tussen hoge en lage druk - Instroom = uitstroom - Neutrale zone 0 Neutrale laag = ondergrens rooklaag onderdruk

24 2. Neutrale laag

25 2. Neutrale laag Beginnende brand nog geen rook/druk opbouw

26 2. Neutrale laag Dalende neutrale laag groeiende brand

27 2. Neutrale laag Flashover binnen Plots dalende neutrale laag onmiddellijk gevaar Flashover Neutrale laag nabij vloeroppervlak ~ enorm veel brandbare rook

28 2. Neutrale laag Geleidelijk dalende neutrale laag Brand in ontwikkelingsfase Plots dalende neutrale laag Snelle brandontwikkeling Flashover nakend Stijgende neutrale laag Effect van ventilatie

29 2. Neutrale laag Ter hoogte neutrale laag ~ zone Waarin rook en lucht mengen Hier tot in brandbaar gebied Roll-over betekent Voldoende brandbare gassen Voldoende temperatuur Gevaar flashover! Bij reële brand roll-over niet altijd te zien maar wel voelen

30 2. Neutrale laag - roll-over

31 3. Pulserende rook Pulsaties thv kleine openingen/kieren - Expansie en contractie rookgassen - Door T~ veranderende intensiteit brand - Cyclus stopt veelal door ventilatie - Openen deur of breken venster Ondergeventileerde brand Fluitende/zuigende geluiden - Stuwing door kleine openingen - Meestal moeilijk waarneembaar - Backdraftgevaar... O 2, verbranding, T, volume rookgas aanzuigen O 2-2. verbranding,

32 4. Rookdrift Warme rook stijgt - Dichtheid warme rook < lucht koude lucht - Zoekt hoogste uitgang (plafond, gang, traphal) - Tot horizontale obstructie, dan verspreiden - Hete rook secundaire brandhaarden Rook vrijgave ver van de brand? - Rookontwikkeling op hoogste verdiep en geen brandhaard - Ventilatie-, technische-, liftkoker, vals plafond, - Secundaire brandhaarden - rookexplosie Ventileer nooit tegen de natuurlijke stroming Belangrijk bij de keuze van de ventilatieopening

33 4. Rookdrift NIST Rook zoekt de makkelijkste hoogste uitweg

34 4. Rookdrift Rook stijgt tot horizontale afscheiding wordt bereikt, dan stapelt hij op NIST Hoe verder de rook van de brand hoe meer hij afkoelt

35 4. Rookdrift Hoe verder, hoe kouder de rook - Dichtheid koude rook ~ lucht - Stagneren, blijven hangen, mushrooming, denkbeeldige kurkstop - Bij hoge buiten temp. bv. hoogbouw in zomer sneller bereikt - Resultaat horizontale verspreiding Ook bij blussen door rookafvoer - Ophoping stoom, blijven hangen brandbare gassen Nooit water door een rook afvoeropening!!! ~

36 Samenvattend Stroming Neutrale laag -Geleidelijk dalen - ontwikkelende brand -Plots dalen - snelle groei - flashover nakend -Plots stijgen - ventilatie gebeurt Trage, laminaire stroming -Begin stadium ontwikkelende brand Snelle,turbulente stroming -Ventilatie gecontroleerde, intense brand Pulseren, aanzuigen, fluiten, -Onder geventileerde brand - Backdraftgevaar Stroming tegen wind in -Ernstige brand woedt

37 - De Temperatuur SAHF: Smoke, Air flow, Heat, Flame

38 Temperatuur Temperatuuropbouw Pyrolyse gassen / waterdamp Vlammen () Indicatoren buiten/binnen? - Roetaanslag - Verkleuren, afbladeren - Smelten, verbuigen, - Wegbranden, verkolen, - Spalling, crazing, Zichtbaarheid van indicatoren?

39 Temperatuur

40 Temperatuur Hitteopbouw Straling Pyrolyse

41 Temperaturen C Effect PVC smelt (afvoerbuis) PU smelt (matras) PS smelt (piepschuim) LDPE smelt (folie) HDPE smelt (bierkrat) hout verkoold 125 gips ontwatert, pleister lost PC smelt (koepels) 150 aangetast hout ontsteekt 150 papier verkleurd bitumen smelt hout ontsteekt papier ontsteekt C Effect 327 lood smelt 349 PE ontsteekt 416 PU ontsteekt 419 zink smelt PS ontsteekt 550 staal verliest >50% sterkte 580 PC ontsteekt aluminium smelt 760 bakstenen muur begeeft 1080 koper smelt 1100 staal smelt 1200 gietijzer smelt

42 Temperatuur Vermelde T zijn voorwerpt, luchtt veel hoger! Smelten-ontsteken - Afhankelijk van vorm, snelheid van opwarmen licht & dun dik massief materiaal - Inhoud bv. waterinhoud vat zorgt koeling plastiek wand Pyrolyse gassen - Ontstaan bij T lager, maar nabij smeltpunt - Pyrolyse gassen ontsteken makkelijk door pilootvlam Water verdampt bij T 100 C Temperatuur lezen = ook isolatie inschatten! Bv.kelderbrand

43 Smelten, wegbuigen HDPE smelt C Koel door inhoud PVC schrootjes Smelttemp C Foto Frank Boelens HDPE smelt C Vloertemp

44 Glas Glas springt bij T >70

45 Verkleuren, afbladeren

46 Wegbranden, verkolen Alligatoring

47 Spalling, crazing Beton - Crazing Barstvorming, T Temp. en damp vrijgave Beton - Spalling Afspringen van bekleding, T Verschil uitzetting, beton-ijzer-kiezel/damp

48 Instabiliteit ±760 C bakstenen muur

49 Bruine roetaanslag Ondergeventileerde brand Gevaar backdraft!! Zwart-bruine aanslag Olie-achtig, druipend, Kleine barstjes Foto Frank Boelens

50 Temperaturen C Locatie Plafond Hurkzit thv schouder 180 Vloertemp >600 Ruimte bij flashover Beschermkledij maximaal 10 à 20 s bij flashover!!! 900 C 600 C 300 C 180 C

51 Beschermkledij? Brandwonden ifv huidtemperatuur 48 C 1 ste graad 55 C 2 de graad >55 C 3 de graad 62 C Gevoelloos 72 C Onmiddellijke vernietiging huid Brandwonden functie tijd en temp. Nomex T>250 C verkleurd, bescherming T>450 C verkoold, bescherming

52 Beschermkledij Gallet F1 - Polyamide 250 C 5 min opblazen luminescente laag 10 min verkleuring, 14 min verkoling, 15 min verweekt

53 Praktisch Temperatuursindicatoren / Pyrolyse Temperatuur achter deur inschatten - Met straal vegen en verdamping bekijken houten deur? - Voelen met handschoen... Plotse warmtestuwing = late waarschuwing flashover - Voelen met handschoen dan pols (tussen mouw en handschoen)? - Tijdig inschatten door nevelstraal in rooklaag te richten Valt terug neer T<100 C Verdampt T>100 C Regelmatig temperatuur inschatten = tijdig kunnen reageren

54 - De Vlammen SAHF: Smoke, Air flow, Heat, Flame

55 Vlamkleur Wat er brandt? In labo-onderzoek In realiteit misleidend! Hoe brandt het? Inschatten ventilatie Welke temperatuur Koper Calcium Natrium Barium

56 Soorten Vlammen Diffusie vlammen - Brandbare damp en O 2 initieel gescheiden, - Brandreactie thv grensvlak tussen brandstof & O 2 Laminaire : gelijkmatige stroming/grensvlak Turbulente : onregelmatige stroming/grensvlak Premix vlammen - Brandbare damp en O 2 gemengd voor ontsteking Maw bepaald door de mengverhouding & hoeveelheid brandstof bij ontsteken

57 Soorten vlammen Diffusie-laminair Diffusie-turbulent Premix

58 Soorten Vlammen Pre-mix vlammen - zeldzamer vereist menging - rookbellen (CO) aan neutrale laag - bij uitstroomopening, contact O 2 - volledigere verbranding - vlamtongen - vlambellen Diffusie-turbulente vlammen - reële brand - onregelmatige stroming - onregelmatige reactiezone - onvolledige verbranding

59 Mengverhouding Warmteproductie Kwaliteit van verbranding Vlamsoort Vlamkleur Temperatuur Roet/CO/onverbrandde prodn. Kracht van ontbranding Gele vlam - Gloeiende koolstofdeeltjes Blauwe vlam - Volledige verbranding CO 2 en H 2 O

60 Mengverhouding Gasvlam Bunsen Tekort O 2 Diffusie turbulent Hoogste T Ideale mix Teveel lucht Koelere vlam Luchttoevoer

61 Vlamkleur Vlamtemperatuur - vlamkleur - Wit 1000 C of meer - Geel 800 C - Fel rood 600 C Temperatuur Ventilatie

62 Vlamkleur Brandbare gassen C 800 C 1000 C - + O 2 conc.

63 Vlamkleur O 2 voor vlammen aan plafond meegesleurd door convectie en verbruikt onderweg O 2 voor roll-over door menging in neutrale laag ~ zone

64 Reële brand Traag rollende, golvende vlammen, rood-oranje - Te rijke verbranding - Roll-over, voorbode van Flashover - Ontsteken van hete rijke rookgassen nabij uitgang Korte, snelle, opgejaagde vlammen, geel - Brand van pyrolyse gassen, onmiddelijk nabij brandhaard - Betere menging nabij ventilatieopening of tgv instroom Blauwe vlammen thv neutrale laag - Ontsteking van bellen CO door vliegvuur of straling - Premix-vlam - Doet temperatuur, evt. gevolgd roll-over en flashover

65 Vlammen Lange golvende vlammen Korte opgejaagde vlammen

66 Vlammen

67 Vlammen Foto NIST

68 Samenvattend R ook Kleur, densiteit, rooklaag, S troming Snelheid, richting, rooklaag T emperatuur Plotse opbouw T, rooktesten, V lammen Vlamkleur, vlamtype, Steeds zoveel mogelijk punten samen evalueren! Want ze zijn allemaal verbonden!

69 - Deel 1 Cases

70 Case 1 Voorzijde,

71 Case 1 achterzijde,

72 Case achterzijde,

73 Case 1 1. Zwarte rook, brand met vlammen aanwezig 1/2 2. Vervorming van rolluik door hitte 3. Lichtgrijze pyrolyse rook uit aanpalend venster Conclusie : Kamer met rolluik betreft ontwikkelende brand!! Pyrolyse gassen duiden op mogelijke richting van uitbreiding

74 Case 2 BF Osnabrueck

75 Case BF Osnabrueck

76 Case 2 1. Zwarte rook, brand met vlammen of rook van naastliggend deel 2. Gesmolten vensters 3. Brand van onderbekleding? Oorzaak explosie/uitslaande brand. Zwart/grijze rook 4. Brand in linker ruimte 5. Brand en aftekening boven toegangsdeur 6. Gevaarlijk produkt Conclusie : Zware brand, met weinig rookdruk, evt. andere opening? Dovende brand na explosie? Escalatie naar rechts?

77 Case 3

78 Case 3 Sterk brandbare rook en pyrolyse gassen

79 Case 3

80 Case 3

81 Case 3 3b

82 Case 3 1. Hevige lichtbruine rook = pyrolyse gassen 2. Rookstuwing thv bovenrand poort, tegen wind in 3. Stuwing uit raam en kieren links 4. Geen rook ontsnapping via toegangsdeur Rooklaag tot boven deur? 5. Brand doorbraak rechts, vlamkleur donker, rijke verbranding 6. Niveau verschil dak in gebouw? Conclusie : Gevaar backdraft! Brand waarschijnlijk achteraan rechts Acties Hoog ventileren!, andere toegang?

83 Case 4

84 Case

85 Case 4 1. Gevorderde brand hoge temperaturen! Goed geventileerd 2. Duidelijke rooklaag nabij plafond 3. Brand heeft bevestiging doeken reeds beschadigd, wat duidt op hoge T rooklaag 4. Duidelijke pyrolyse gassen Conclusie : Flashover imminent!!! Opstelplaats/adembescherming/watervoorziening? Alles behalve veilig!!

86 Case 4 Verlichting en doeken Ingang Scene Uitgang Aanwezige brandbare rookgassen door constructie Keuze aanvalsweg? Vluchtweg?

87 Case 4 Tunnelbrand Toulon, F diesel tankwagen, Paris, F, 2006, 4 ingesloten, 1, 8 gewond Vluchtweg? Gottingen, D, 2006, 1, 3 gewond,

88 Case 5

89 Case 6 Feuerwehr Ilbenstadt, D

90 Case 6 Roll-over nakend grens neutrale laag Dichtheid rook Vlam kleur 1.30 min!!

91 Case 7

92 Case

93 Case Lichtgrijze tot gele pyrolyse en hoge druk 2. Donkergrijze tot zwarte verbrandingsgassen 3. Waterdamp en pyrolyse, warme locatie 4. Windrichting 5. Rolluiken en ramen dicht goede isolatie, bewoners aanwezig? Inzet? Risico ondergeventileerde brand beneden zichzelf gesmoord na initiele brand Backdraft Extensie brand op verdiep Hoge ventilatie & ventilatie opening benedenwinds voor blusinzet!

94 Case 8

95 Case

96 Case Donkergrijze tot zwarte rook = verbranding met vlammen 1. Zeer sterke stuwing type stoomlocomotief hevige brand ontsteking rookgassen/flashover nabij 2. Lichte druk nabij andere vensters 2. Kamer 1 deels gescheiden rest 2. Andere vensters open lucht-aanvoer 3. Nagenoeg geen wind aanwezig Inzet? Ladder inzet? Na onsteken preventief naburen Ladder inzet? vuur binnen kort neerslaan - opletten uitstomen aanvalsploeg Interne blusinzet flashover kamer 1 nakend! Coördinatie met ladder

97 Case 9

98 Case

99 Case Duidelijke drukopbouw intern 2. Lichtgrijze tot gele pyrolyse gassen met sterke stuwing 3. Gesmolten sneeuw wijst op hoge interne temperatuur 4. Rook ontsnapt tegen de wind in en wind instroom zal snel zuurstof leveren aan brand Inzet? Ontwikkelende brand? Backdraft condities? ontsteking te verwachten Ventilatie?? Hoog aan lijzijde

100 Case 9

101 Case 9

102 Case 10 J. Südmersen, BF Osnabrück

103 Case 11

104 Case 11 Windrichting Branduitbreiding Pyrolyse Verdamping

105 Case 11

106 Case 12 J. Südmersen, BF Osnabrück

107 Case 12

108 Case 12

109 Case 12

110 Case 13

111 Case 14 F. Boelens

112 Case F. Boelens

113 Case Olieachtige afzetting ramen 2. Lichtgrijze pyrolyse rook 3. Windrichting PBM 2 Inzet Andere toegang hoog ventileren horizontaal ventileren Nut van het ingezette water?

114 Case 15

115 Case 15 Instortingsgevaar Bakstenen muur Muurdeel steunend op balk of ijzeren overspanning

116

117 Referenties Reading Fires, Shan Raffel, Enclosure fires, Lars-Göran Bengtsson, Räddnings Verket