Reading the Fire - De brand lezen Ook brandlezen vereist PBM www.firefightersclosecalls.com
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
- Het rooklezen www.hasbrouck-heights.com SAHF: Smoke, Air flow, Heat, Flame
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 www.firetactics.com www.firetactics.com
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
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
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! www.feuerwehr.de HDFV firefighter www.firetactics.com
Kleur - Dichtheid 1. 2. 3. www.firehouse.com - Beginnende brand - Stoom en pyrolyse - Gegroeide brand - Temperatuur - Densiteit rook - Rijke rookgassen -Flashover binnenin -Stoom/pyrolyse aan nok www.firehouse.com
Rookkleur East Side fire department, www.esfd.org
Rookkleur East Side fire department, www.esfd.org
Rookkleur www.firetactics.com www.firetactics.com
Kleur - Dichtheid www.firehouse.com
- De Stroming www.hasbrouck-heights.com www.flashover.fr SAHF: Smoke, Air flow, Heat, Flame
Stroming Normaal Convectie Wind Mechanische ventilatie Compartimentsbrand Drukverschil door thermische expansie Drukverschil door ontstaan rookgassen Wind (?) www.atemschutzunfaelle.eu
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 www.flashover.fr
Normaal - Wind + + + + - - - -- www.bmtfm.com Wind zorgt voor : 1. overdruk (loefzijde) 2. onderdruk (lijzijde)
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
Compartimentsbrand Compartimentsbrand Convectie door brand Thermische expansie Rookproductie Wind blijft... Fenomenen 1.Gravitationele stroming 2. Neutrale laag 3. Pulserende rook 4. Rook drift www.flickr.com
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 + + + + + + + - - - -
1. Gravitationele stroming Gravitationele stroming - Warme lichte rook langs boven - Koude zware lucht langs onder Duidelijk zichtbaar aan openingen Brand veroorzaakt Dubbele stroming www.flashover.fr
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!!!
1. Gravitationele stroming www.feuerwehr.de www.firetactics.com www.firetactics.com
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 www.flashover.fr
2. Neutrale laag www.flashover.fr
2. Neutrale laag Beginnende brand nog geen rook/druk opbouw
2. Neutrale laag Dalende neutrale laag groeiende brand
2. Neutrale laag Flashover binnen Plots dalende neutrale laag onmiddellijk gevaar Flashover Neutrale laag nabij vloeroppervlak ~ enorm veel brandbare rook
2. Neutrale laag Geleidelijk dalende neutrale laag Brand in ontwikkelingsfase Plots dalende neutrale laag Snelle brandontwikkeling Flashover nakend Stijgende neutrale laag Effect van ventilatie www.flashover.fr
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 www.flashover.fr
2. Neutrale laag - roll-over www.atemschutzunfaelle.de
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 + + + + - - + + + + + - - - - 1. aanzuigen O 2-2. verbranding, + + + + + 3.
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
4. Rookdrift NIST Rook zoekt de makkelijkste hoogste uitweg
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
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!!! 0 0 0 + ~ + + + ++ ++ ++
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 www.firetactics.com
- De Temperatuur www.flashover.org www.pompier.org SAHF: Smoke, Air flow, Heat, Flame
Temperatuur Temperatuuropbouw Pyrolyse gassen / waterdamp Vlammen () Indicatoren buiten/binnen? - Roetaanslag - Verkleuren, afbladeren - Smelten, verbuigen, - Wegbranden, verkolen, - Spalling, crazing, Zichtbaarheid van indicatoren? www.flashover.fr
Temperatuur www.servinghaus.com
Temperatuur Hitteopbouw Straling Pyrolyse www.servinghaus.com
Temperaturen C Effect 75-110 PVC smelt (afvoerbuis) 85-121 PU smelt (matras) 100-120 PS smelt (piepschuim) 107-124 LDPE smelt (folie) 122-137 HDPE smelt (bierkrat) 120-150 hout verkoold 125 gips ontwatert, pleister lost 140-150 PC smelt (koepels) 150 aangetast hout ontsteekt 150 papier verkleurd 150-180 bitumen smelt 190-260 hout ontsteekt 218-250 papier ontsteekt C Effect 327 lood smelt 349 PE ontsteekt 416 PU ontsteekt 419 zink smelt 488-496 PS ontsteekt 550 staal verliest >50% sterkte 580 PC ontsteekt 600-660 aluminium smelt 760 bakstenen muur begeeft 1080 koper smelt 1100 staal smelt 1200 gietijzer smelt
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
Smelten, wegbuigen HDPE smelt 122-137 C Koel door inhoud PVC schrootjes Smelttemp. 75-110 C Foto Frank Boelens HDPE smelt 122-137 C Vloertemp www.flickr.com www.flickr.com
Glas Glas springt bij T >70 www.flickr.com
Verkleuren, afbladeren www.flickr.com
Wegbranden, verkolen Alligatoring www.cowls.com www.janeandrichard.co.uk/photos www.brandweer.parkstad-limburg.nl
Spalling, crazing Beton - Crazing Barstvorming, T Temp. en damp vrijgave www.firetrain.com Beton - Spalling Afspringen van bekleding, T Verschil uitzetting, beton-ijzer-kiezel/damp www.firetrain.com
Instabiliteit ±760 C bakstenen muur www.nc911.com www.vincentdunn.com
Bruine roetaanslag Ondergeventileerde brand Gevaar backdraft!! Zwart-bruine aanslag Olie-achtig, druipend, Kleine barstjes Foto Frank Boelens
Temperaturen C Locatie 600-1000 Plafond 250-300 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 www.pompier.org
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 www.atemschutzunfalle.de
Beschermkledij www.atemschutzunfalle.de www.atemschutzunfalle.de Gallet F1 - Polyamide 250 C 5 min opblazen luminescente laag 10 min verkleuring, 14 min verkoling, 15 min verweekt
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
- De Vlammen www.firetactics.com SAHF: Smoke, Air flow, Heat, Flame
Vlamkleur Wat er brandt? In labo-onderzoek In realiteit misleidend! Hoe brandt het? Inschatten ventilatie Welke temperatuur Koper Calcium Natrium Barium www.experimenten.nl/vlamkleur
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
Soorten vlammen Diffusie-laminair Diffusie-turbulent Premix
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 www.firehouse.com
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 www.wikepedia.org
Mengverhouding Gasvlam Bunsen Tekort O 2 Diffusie turbulent Hoogste T Ideale mix Teveel lucht Koelere vlam Luchttoevoer www.wikepedia.org
Vlamkleur Vlamtemperatuur - vlamkleur - Wit 1000 C of meer - Geel 800 C - Fel rood 600 C Temperatuur Ventilatie
Vlamkleur Brandbare gassen + - 600 C 800 C 1000 C - + O 2 conc. www.flashover.fr
Vlamkleur O 2 voor vlammen aan plafond meegesleurd door convectie en verbruikt onderweg O 2 voor roll-over door menging in neutrale laag ~ zone
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
Vlammen Lange golvende vlammen Korte opgejaagde vlammen www.flashover.fr
Vlammen www.flashover.fr
Vlammen Foto NIST
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!
- Deel 1 Cases www.firehouse.com
Case 1 Voorzijde, www.flashover.fr
Case 1 achterzijde, www.flashover.fr
Case 1 3 1 2 achterzijde, www.flashover.fr
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 www.flashover.fr
Case 2 BF Osnabrueck
Case 2 3 2 1 4 5 6 BF Osnabrueck
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?
Case 3 www..firehouse.com
Case 3 Sterk brandbare rook en pyrolyse gassen www..firehouse.com
Case 3 www..firehouse.com www..firehouse.com
Case 3 www.vincentdunn.com
Case 3 3b 1 3 2 4 5 www.vincentdunn.com
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?
Case 4
Case 4 2 4 1 3
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!!
Case 4 Verlichting en doeken Ingang Scene Uitgang Aanwezige brandbare rookgassen door constructie Keuze aanvalsweg? Vluchtweg?
Case 4 Tunnelbrand Toulon, F diesel tankwagen, www.sapeurspompiers.org Paris, F, 2006, 4 ingesloten, 1, 8 gewond www.sapeurpompiers.org Vluchtweg? Gottingen, D, 2006, 1, 3 gewond, www.atemschutzunfaelle.eu
Case 5 www.firehouse.com
Case 6 Feuerwehr Ilbenstadt, D
Case 6 Roll-over nakend grens neutrale laag Dichtheid rook Vlam kleur 1.30 min!!
Case 7 www.feuerwehr.de
Case 7 3 2 1 4
Case 7 3 1 2 4 1. 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!
Case 8 www.feuerwehr.de
Case 8 3 2 1
Case 8 2 1 3 1. 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
Case 9 www.gravenhurstfire.com
Case 9 4 3 2 1 www.gravenhurstfire.com
Case 9 4 2 3 1 1. 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
Case 9 www.gravenhurstfire.com
Case 9 www.gravenhurstfire.com
Case 10 J. Südmersen, BF Osnabrück
Case 11 www.brandweerforum.nl
Case 11 Windrichting Branduitbreiding Pyrolyse Verdamping
Case 11
Case 12 J. Südmersen, BF Osnabrück
Case 12
Case 12
Case 12
Case 13
Case 14 F. Boelens
Case 14 1 1 2 F. Boelens
Case 14 1 1. Olieachtige afzetting ramen 2. Lichtgrijze pyrolyse rook 3. Windrichting PBM 2 Inzet Andere toegang hoog ventileren horizontaal ventileren Nut van het ingezette water?
Case 15
Case 15 Instortingsgevaar Bakstenen muur Muurdeel steunend op balk of ijzeren overspanning
Referenties Reading Fires, Shan Raffel, http://uqconnect.net/~zzsraffe/ Enclosure fires, Lars-Göran Bengtsson, Räddnings Verket www.atemschutzunfaelle.de www.firetactics.com www.flashover.fr