Bijscholing SAH voor onderofficieren DEEL 1 BRANDVERLOOP EN DE REALITEIT

Bijscholing SAH voor onderofficieren

DEEL 1

BRANDVERLOOP EN DE REALITEIT

Leerdoelstellingen Weten/kennen • Begrip hebben van het verbrandingsproces en de daarmee samenhangende verschijnselen • De algemene ontwikkeling van een compartimentsbrand kunnen beschrijven, inclusief: – Stadia van de brand – Brandregime (brandstofgecontroleerd – ventilatiegecontroleerd) – Warmteflux (HRR)

• Factoren herkennen die de brandontwikkeling beïnvloeden

Brandverloop – basisbegrippen Definitie brand “… Een warmteproducerende (exotherme) chemische reactie waarbij een brandstof met zuurstof reageert…”

Een voorbeeld

CH4 + 2O2 → 2H2O + CO2 + warmte (methaan)

(zuurstof)

+

(waterdamp)

→

(koolstofdioxide)

+

+

Brandverloop – basisbegrippen De branddriehoek

 Temperatuur – ontstekingsenergie

 Brandstof – enkel

gasvorm of damp !

uitdampen vaste stoffen = PYROLYSE

 Zuurstof

Brandverloop – basisbegrippen De branddriehoek – voorwaarden brandstof brandvijfhoek !

 Goede mengverhouding Lucht (O2) / Brandstof (damp/gas)

 Voldoende ontstekingsenergie afhankelijk van type brandstof

BR A

ND S

TO F

H VER G N ME

TA L Y SAT OR

D OU

KA

ING

(evt. katalysator)

R PE M TE

UR U AT

ZUURSTOF

Brandverloop – basisbegrippen Het verbrandingsproces – pyrolyse Definitie • proces waarbij materiaal wordt ontleed door verhitten zonder dat er zuurstof bij kan komen of verbruikt wordt. Dit in tegenstelling tot verbranding die wel met aanwezigheid en verbruik van zuurstof plaatsvindt.

• Pyrolyse kan plaatsvinden bij temperaturen vanaf ongeveer 300 °C.

Brandverloop – basisbegrippen Het verbrandingsproces – pyrolyse

Producten van verbranding (Hitte, licht, rook,…) Zuurstof Waterdamp

Drogen (hout)

Brandgas

Gasbrand

Carbonisatie

Gloeibrand

Pyrolyse

© Campus Vesta APB 2010

Temperatuur input

Brandverloop – basisbegrippen Het verbrandingsproces – ontledingsproducten

Temperatuur

Ontledingsproducten

> 100°C

H2O, drogen van producten (brandstoffen)

200 – 300°C

Afsplitsing van zwavelwaterstof, blauwzuur, zwaveldioxide

> 350°C

Afsplitsing methaan

> 500°C

Door kraken ontstaan lagere koolwaterstoffen

> 600°C

Door kraken ontstaan olefinen, benzeen en hogere aromaten

Brandverloop – basisbegrippen Producten van verbranding http://www.flickr.com

 Hitte, temperatuur

 Rook  Licht  Vlammen (!?)

Brandverloop – basisbegrippen Warmtevoortplanting • Conductie Overdracht van warmte binnen een materiaal

Verticaal

Horizontaal

Brandverloop – basisbegrippen Warmtevoortplanting • Conductie • Convectie de stroming van gas of vloeistof. Deze stroming kan plaatsvinden onder invloed van onder meer verschillen in temperatuur, druk of dichtheid

Brandverloop – basisbegrippen Warmtevoortplanting • Conductie • Convectie • Radiatie uitzenden van energie als golven of als deeltjes, energieoverdracht zonder direct contact

Brandverloop en de realiteit

Brand in een compartiment

Brand in een compartiment Bouwstenen van een compartimentbrand

 Energieflux (heat release rate)  Ontwikkelingsfases van een brand  Brandregime (ventilatie/brandstof)

1. Energieflux

JOULE (J)


Watt (W)

 Verbrandingstemperatuur • Energievrijzetting (Joules)

 Heat release rate (HRR) • Energievrijzetting in tijd (Watt)

Tijd (s)

Brand in een compartiment 2. Ontwikkeling van een brand – brandfases • De fases van een brand beschrijven het complex proces van de brandontwikkeling

Neutrale laag

1 Neutrale laag

• Brandontwikkeling wordt beïnvloed door verschillende variabelen • Niet elke compartimentbrand zal ontwikkelen volgens het beschreven patroon

2

Neutrale laag 3

Neutrale laag 4

Brand in een compartiment 2. Ontwikkeling van een brand – brandfases Neutrale laag

Temperatuur (energie)

FLASHOVER

1 Volontwikkelde brand

Neutrale laag

Dooffase

2

Ontwikkelingsfase

Neutrale laag

Begin brand

3

Tijd

©2010 – Campus Vesta

Figuur: Brandcurve

Neutrale laag 4

Brand in een compartiment 3. Realistisch brandverloop – brandregime

1.Brandstof gecontroleerd Brandontwikkeling wordt bepaald door de aanwezige brandstof en zijn specifieke karakteristieken 2D-brand

1

2. Ventilatie gecontroleerd Brandontwikkeling wordt beïnvloed door de zuurstoftoevoer 3D-brand

2


Energieflux

3. Realistisch brandverloop – brandregime

Potentiële temperatuur (energie)

Minder ventilatie = lagere temperatuur (energie)

Brandstof gecontroleerd

Ventilatie gecontroleerd


Tijd Figuur: Brandverloop in de realiteit


Brand in een compartiment 3. Realistisch brandverloop – brandregime A. Brandstof gecontroleerd – beginfase Brandontwikkeling beïnvloed door: Chemische samenstelling brandstof Fysische configuratie Thermische capaciteit Hoeveelheid Energieflux

• • • •









Energieflux

3. Realistisch brandverloop – brandregime A. Brandstof gecontroleerd – dooffase








Brand in een compartiment 3. Realistisch brandverloop – brandregime B. Ventilatie gecontroleerd Veranderingen in zuurstofaanvoer beïnvloeden brandverloop  Gereduceerde ventilatie – Brandsnelheid ↓ – Temperatuurtoename ↓

 Toegenomen ventilatie – Brandsnelheid ↑ – Temperatuurtoename ↑

 Oorzaken: – Brand (stukspringen van beglazing,…) – Bewoners zelf (open laten vluchtdeur,…) – Brandweer tijdens tactische benadering


Energieflux

3. Realistisch brandverloop – brandregime B. Ventilatie gecontroleerd









Energieflux

3. Realistisch brandverloop – brandregime B. Ventilatie gecontroleerd




3D - brand





Brand in een compartiment Verschillen ten opzichte buitenbrand  Muren, plafond & vloer absorberen hittestraling  Reflectie naar brand en brandbare materialen  Isolatie van rook en pyrolysegassen

Gevolgen  Snellere brandontwikkeling & uitbreiding  kans op gevaarlijke brandfenomenen  thermische belasting brandbestrijders

Brand in een compartiment Overwegingen voor de bevelvoerder Bepalen omvang binnenbrand - Brand beperkt tot compartiment (kamer – inhoud) - Brand breidt uit naar meerdere compartimenten - Brand volledig gebouw  (Binnenbrand??? uitslaand)

Rekening houden met geometrie gebouw - Hoog -, middelhoog of laagbouw - Kelderbranden - Lange gangen, moeilijke bereikbaarheid

GRSTV

Bijscholing SAH voor onderofficieren DEEL 1 BRANDVERLOOP EN DE REALITEIT

Recommend Documents