Warmtecontouren - conventionele modellen gebruik van contouren -

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Warmtecontouren - conventionele modellen gebruik van contouren -"

Dennis Timmermans
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Warmtecontouren - conventionele modellen gebruik van contouren - d.d. 3 april 2014 Roel Steenbergen Rene Sloof

2 Waar hebben wij het over Warmtecontouren bij brand Conventionele modellen Wat zijn de beperkingen Hoe te gebruiken

3 Inzicht in warmtecontouren Veiligheidsrapporten (Installatiescenario's) IPB (Integrale plannen brandveiligheid) UPD (Uitgangspuntendocumenten) Rampenbestrijding inzet plannen Noodplannen Rapportage inzake de bedrijfsbrandweer QRA's

4 Inzicht in warmtecontouren Brand: tankbrand; tankputbrand; brand in de procesinstallatie; brand door leidingbreuk (goot of brug); brand tijdens de overslag van gevaarlijke stoffen van/naar spoor/weg of water; brand in een PGS-opslag; fakkel

5 Effecten op 1 meter boven de grond Effecten op tankhoogte (12 meter) Dwarsdoorsnede - Ethanol

6 Conventionele rekenmodellen Doel: bepalen effectafstanden op een effectieve en niet tijdrovende manier. Basis is gelegd in: PGS 2/CPR 14 E/"Gele Boek". Verzameld '80 - '90 door TNO Toegepast in: Phast TNO effects Safeti-NL Vele anderen

7 Wat is van belang Betrokken stof Plasoppervlak Vorm van het brandende oppervlak De windsnelheid en -richting

8 Conventionele stralingsmodellen Huidig model Warmtekolom Cirkelvormig Geen interactie met omgeving Fysisch Verdamping Verbrandingswarmte Empirisch Warmtestraling Roetende vlam

9 Bepalende factoren bij brand Brandsnelheid Verdampingsnelheid (heat of vaporisation) Vrijkomende warmte bij verbranding (Heat of combustion) Type vlam SEP (Surface Emissive Power) Luminous, smoky en general

10 Conventionele stralingsmodellen Types vlam Luminous Smoky General Bepalend voor Maximum surface emissive power Maximum burn rate, emissive power length scale pool fire burn rate length.

11 Wat zijn de beperkingen Warmtestraling wordt bepaald door de stof Keuze van stof is essentieel vergunde situatie Actueel opgeslagen stoffen wat te doen bij een veelheid van producten? Huidige modellen Empirische component Ronde plasoppervlakte Afscherming is niet te kwantificeren

12 Effectafstand vs oppervlakte Acetone n-hexane 30 Ethanol Effectafstand vs diameter Plasoppervlakte Effectafstand vanaf rand plas Effectafstand vanaf rand plas Acetone n-hexane 30 Ethanol Plasdiameter

13 Tankputbrand Plasbrand, opp = tankput

14 Interpretatie van de resultaten Warmtestraling wordt bepaald door de stof Keuze van stof is essentieel vergunde situatie Actueel opgeslagen stoffen wat te doen bij een veelheid van producten? Huidige modellen Empirische component Ronde plasoppervlakte Afscherming is niet te kwantificeren

15 Bekende Grenswaarden 35 kw/m2 dodelijk letsel 10 kw/m2 escalatie/overslag naar installaties met met daarin (brand)gevaarlijke stoffen (PGS) 15 kw/m2 brandoverslag naar gebouwen (hout/kunststof) (BvB en Bouwbesluit) 3 kw/m2 inzetgrens bw-personeel (TNO-studie) voor langdurige (circa 30 minuten) inzet 1 kw/m2 grens voor inzet personeel (voorzien van juiste PBM's) inrichting en grens voor schade buiten de inrichting (TNO-studie)

16 Minder bekende Grenswaarden < 25 kw/m2 bij weinig wind (Shell) = 2 liter/m2/minuut application rate < 15 kw/m2 bij veel wind (Shell) = 2 liter/m2/minuut application rate 5 kw/m2 gedurende 40 seconden = tweede graads brandwonden (onbeschermd) (CCPS) 7,9 kw/m2 gedurende 15 seconden (onbeschermd ontsnappen) (API-2218) 6,3 kw/m2 korte acties door brandweer (IP-19)

17 Grenswaarden installaties 8-12,5 kw/m2 escalatie potentieel voor installatie (opslagtanks, leidingwerk, apparaten) met daarin (brand)gevaarlijke stoffen (IP-19) 32-37,5 kw/m2 snel escalatie potentieel, binnen enkele minuten (IP-19) 250 kw/m2 potentiële heat flux binnen de plasbrand (IP-19) 350 kw/m2 potentiële heat flux binnen een fakkelbrand (IP-19)

18 Grenswaarden installaties Escalatie potentieel afhankelijk van: % aangestraald oppervlak Inhoud installatie (m3) Inhoud installatie (soort stof) Zelf koelend vermogen Veiligheden Isolatie Duur scenario (x minuten)

19 Grenswaarden constructies PGS 1b

20 Grenswaarden constructies PGS 1b

21 Grenswaarden constructies Wanneer beschermen? Bij Escalatie potentieel (binnen Fire Exposed Envelope) Hoofd-draagconstructie (omvang?) Skirts van kolommen Supports gasbollen Supporting flare headers Supports equipment Supports proces leidingwerk (alleen het echte werk) Met name bij direct vlamcontact Bij langdurige scenario's

22 Inzet brandweer personeel Brand op hoogte 4-6 kw/m2 als maximale heat flux op maaiveld niveau bij een tankbrand is meest voorkomend bij gangbare vastdak tankformaten (H=15 m, D=20) Achter een hitte scherm circa 1 kw/m2 door reflectie Kortstondige inzet (< 1 minuut) in 6.3 kw/m2 als maximum is gangbaar (IP-19). Actie = activeren koeling vanachter een hitte scherm

23 Inzet brandweer personeel Brand op maaiveld niveau Rand van een plasbrand geeft circa 60 kw/m2 heat flux af, echter Tilt van de vlam helpt benaderbaarheid Afschermende werking installaties en gebouwen

24 Engineering en inzetplannen Brand op hoogte 360 ⁰ contour ter bepaling welke objecten van stationaire koeling te voorzien Meest ongunstige windrichting voor bepaling gelijktijdigheid Meest ongunstige windrichting voor bepaling inzetplannen

25 Resume Beoordeling contouren Neem goede basis scenario's (reëel en typerend) Zorg voor een goede modellering of kies voor simulatie (NRG presentatie) Interpretatie resultaten Afwegingen t.b.v. maatregelen Welke maatregelen, passief, actief of mobiel

26 Vragen? roel.steenbergen@anteagroup.com,

Vergelijkbare documenten

CFD Tankputbrand; Toelichting CFD en validatie

CFD Tankputbrand; Toelichting CFD en validatie Ed Komen - NRG Rene Sloof Antea Group Symposium Warmtecontouren Rozenburg, 3 april 2014 2 Inhoud Wat is CFD? / Hoe werkt CFD? NRG s CFD Services Team Samenwerking