Internationale veiligheidsrichtlijnen voor binnentankschepen en terminals
Hoofdstuk 30 Brandbestrijding
Hoofdstuk 30
BRANDBESTRIJDING Dit hoofdstuk behandelt incidenten als gevolg van lading morsen en de procedures die kunnen worden gevolgd om mensen en materialen in dergelijke omstandigheden te beschermen. Het beschrijft ook de soorten brand die voor kunnen komen op een gastanker.
30.1
De belangrijkste gevaren De gassen waar deze richtlijn betrekking op heeft zijn brandbaar of toxisch of beide. De meeste worden opgeslagen en verwerkt bij temperaturen onder nul of onder druk of door middel van een combinatie van de twee. De belangrijkste risico's zijn daarom vrijkomende dampen, ontvlambaarheid, toxiciteit en de effecten van temperaturen onder nul op personeel en constructies.
30.1.1
Ontvlambaarheid Zoals reeds beschreven in paragraaf 27.22; zal een gas, wanneer dit in de atmosfeer vrij komt ontbranden indien de concentratie binnen de explosiegrenzen ligt en wordt blootgesteld aan een ontstekingsbron. Afhankelijk van de omstandigheden waaronder de verbranding plaatsvindt, zal een bepaalde mate van overdruk optreden als gevolg van de snelle expansie van het verhitte gas. Een gemorste vloeistof of een dampwolk die boven open water brandt, zal weinig overdruk ontwikkelen wegens de onbegrensde aard van de omgeving. Er kan wel een lichte drukgolf ontstaan en grote hittestraling.Het andere uiterste is dat het ontbranden van damp in een besloten ruimte snel een overdruk (explosie) zal creëren die voldoende is om de ladingtank of vat open te laten barsten of te deformeren. Tussen deze twee uitersten, wat het geval is bij gedeeltelijke insluiting die kan voorkomen tussen walreservoirs en -apparatuur, kan ontsteking overdruk produceren die voldoende is om aanzienlijke schade te aan te richten, aldus escalatie van het gevaar en de gevolgen daarvan veroorzakend. Een lekkage van vloeistof of damp uit een pijpleiding, zal bij ontsteking branden als een straal die blijft branden zo lang er brandstof wordt aangevoerd. Een bijzonder destructieve vorm van verbranding van damp, verbonden aan de opslag van vloeibaar gemaakt gas in containers onder druk, is de BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion (explosie van expanderende damp van kokende vloeistof)). Dit is beschreven in 27.22.
Editie 1 - 2010
© CCR/OCIMF 2010
Pagina 433
Internationale veiligheidsrichtlijnen voor binnentankschepen en terminals
Hoofdstuk 30 Brandbestrijding
30.2
Branden van vloeibaar gemaakte gassen
30.2.1
Algemeen In deze richtlijn wordt de bestrijding van branden in gebouwen, opslagruimten, de accommodatie aan boord of de machinekamer. De aard en methoden voor de bestrijding van dergelijke branden worden elders behandeld. Tenzij er scheuren in de ladingreservoirs zitten, verspreiden dergelijke branden zich zelden naar de lading. Daarom behandelt deze paragraaf alleen branden van ladingvloeistof of -damp. Lading-gerelateerde branden kunnen in grote lijnen als volgt worden onderverdeeld:
30.2.2
Straalbranden door lekken van onder druk staande pompen of pijpleidingen,
Branden van ingesloten plassen vloeistof,
Branden van niet-ingesloten morsen,
Branden in besloten ruimten, zoals compressorruimten
Manifold-branden.
Straalbranden Kleine lekken uit pompafdichtingen, leidingflenzen of pakkingen zullen in eerste instantie damp produceren. Deze damp zal niet spontaan ontbranden, maar wanneer er veel damp ontsnapt, is er een risico dat de dampwolk zich verspreidt naar een ontstekingsbron. Wanneer er een gaswolk ontstaat, moet ontsteking worden voorkomen door het sluiten van alle openingen naar gevarenzones. Daarnaast moet de dampwolk weg worden gehouden van potentiele ontstekingsbronnen door middel van vaste of mobiele bluswatersystemen (zie 30.3.1). Indien ontbranding optreedt, zal deze vrijwel zeker terugslaan naar het lek. Lekken van pijpleidingen zullen waarschijnlijk onder druk staan en bij ontsteking een straalvlam veroorzaken. De noodstop van pompsystemen en het sluiten van ESD(noodstop)-kleppen moeten onmiddellijk geactiveerd worden. Ook dan kan druk blijven bestaan in een gesloten pijpleiding tot de daarin aanwezige vloeistof eruit gelekt is. In een dergelijk geval kan, afhankelijk van de situatie besloten worden de vloeistof op te laten branden. Het alternatief van het blussen van de brand heeft een hoog risico van verdere vorming van dampwolken en terugslag waardoor herontsteking ontstaat. Wanneer men het vuur uit laat branden, moet de omgeving worden beschermd met koelend water.
30.2.3
Branden van vloeistof (plas) Grote branden van vloeistofplassen zijn niet waarschijnlijk op scheepsdekken, omdat de hoeveelheid vloeistof die kan worden gemorst op een dergelijke locatie beperkt is. Door de enigszins aflopende helling van het dek van de tankeren open spuigaten, zal gelekte vloeistof snel naar buitenboord wegstromen. In geval van ladinglekkage zijn open spuigaten op gastankers belangrijk om koude vloeistoffen snel te laten afvloeien en zodoende het risico van metaalverzwakking en brand\ op het dek van een tanker te verminderen. Het snel in werking stellen van noodstop systemen en brandblusinstallatie kan het gevolg van productlekkages aanzienlijk beperken.
Editie 1 - 2010
© CCR/OCIMF 2010
Pagina 434
Internationale veiligheidsrichtlijnen voor binnentankschepen en terminals
Hoofdstuk 30 Brandbestrijding
Figuur 30.1 - Vormen van vloeistofplasbranden Bij vloeistoflekkages op de wal of leidingbreuk kunnen grote hoeveelheden product vrijkomen. Waltanks staan veelal in ingedamde tankputten waarin de vloeistof wordt opgevangen. Leidingstraten liggen veelal langs wegen over het terrein. Een ontsteking van een daaruit voortvloeiende dampwolk zou dan resulteren in een plasbrand. De vlamhoogte van een dergelijke brand, bij windstilte, is zoals geïllustreerd in figuur 30.1. Figuur 30.1 illustreert ook het effect van de wind van het afbuigen van de as van de vlam en het verkorten van de vlamlengte. Het uitstralend vermogen van een vlamoppervlak neemt toe met de diameter van de plas. De niveaus van hittestraling van LPG-plasbranden zijn dusdanig hoog dat personen zonder adequate beschermende kleding zo snel mogelijk uit de omgeving moet evacueren. Hittestraling van een brand verminderd met ongeveer het omgekeerde kwadraat van de afstand tussen het object en de vlam. Het menselijk lichaam zal op de blote huid bij invallende straling van 6 kW/m2 na 10 sekonden extreme pijn voelen. Dit zal resulteren in ernstige blaarvorming bij 10 seconden blootstelling van 10 kW/m2. Invallende straling groter dan 10 kW/m2 zal snel pvc-kabels doen smelten en reddingsboten van glasvezel aantasten. De inschatting van de veilige afstand tot een plasbrand gaat gepaard met complexe factoren, maar voor een groot plasbrand zijn de veilige afstanden waarschijnlijk enkele tientallen meters. Vanwege de schade die een brand en daarmee gepaard gaande hittestraling kan toebrengen aan omliggende tanks en installaties, zijn deze altijd beschermd (vaak door isolatie of door op afstand bediende sprinklersystemen). Ook zijn de indammingen en duikers waar plasbranden kunnen optreden vaak voorzien van op afstand bediende drogepoeder-installaties. Als alternatief kunnen ze zijn uitgerust met een systeem dat sterk expanderend schuim afgeeft voor het snel opbouwen en onderhouden van een schuimdeken om de snelheid van de brand in te perken.
Editie 1 - 2010
© CCR/OCIMF 2010
Pagina 435
Internationale veiligheidsrichtlijnen voor binnentankschepen en terminals
30.2.4
Hoofdstuk 30 Brandbestrijding
Branden in compressorruimten Besloten ruimten die ladinginstallaties bevatten zoals compressoren, warmtewisselaars of pompen zullen normaliter zijn voorzien van een vast en op afstand te activeren brandblussysteem; bijvoorbeeld kooldioxide. Mits er geen ernstige verstoring van de behuizing heeft plaatsgevonden, moeten deze systemen onmiddellijk in werking worden gesteld.
30.2.5
Manifold-branden Manifold-branden kunnen bestaan uit een straalbrand (zie 30.2.2) als gevolg van lekkage van de manifoldflenzen of uit een plasbrand van een lekbak (zie 30.2.3), hoewel de hoeveelheid vloeistof in een lekbak relatief klein is. Het snel activeren van het noodstopsysteem (ESD) beperkt de lekkage van vloeibare lading verder.
30.3
Brandbestrijding bij branden van vloeibaar gas
30.3.1
Blusmiddelen Er is een aantal gevestigde en beproefde methoden voor het bestrijden van gasbranden, maar om bij blussen effectief te zijn moet het juiste blusmiddel worden gebruikt. Water Water mag nooit worden toegepast op een brandende plas vloeibaar gemaakt gas. Dit zou een warmtebron creëren voor snellere verdamping van de vloeistof en de verbrandingssnelheid verhogen. Water blijft niettemin een primair blusmiddel voor de bestrijding van branden van vloeibaar gemaakt gas. Omdat het overvloedig beschikbaar is, is water een uitstekend koelmiddel voor oppervlakken die zijn blootgesteld aan straling of direct vuur. Ook kan het gebruikt worden in sproeivorm om personeel en brandweerlieden te beschermen tegen hittestraling. In bepaalde omstandigheden kan water worden gebruikt om een straal van brandend gas te doven, maar dit is niet altijd wenselijk. Vaste sprinklersystemen zijn gebruikelijk voor oppervlakken zoals van accommodaties op tankers, dekken en pijpleidingen, opslagtanks op de wal, installaties en steigers, die allemaal kunnen worden blootgesteld aan branden van vloeibaar gemaakt gas. Dergelijke systemen zijn ontworpen om een waternevel op de blootgestelde oppervlakken aan te brengen en zodoende een koelend effect te geven. Mits een laagje water van enige omvang kan worden onderhouden, kan de oppervlaktetemperatuur niet hoger dan 100 °C worden. De toe te passen hoeveelheden variëren met de afstand van de constructie r die beschermd moet worden en varieert van twee tot tien of meer liter water per vierkante meter van het te beschermen oppervlak. Sproeiwater uit vaste systemen of uit spuitstukken van brandslangen kan hittestraling tegenhouden voor personeel indien bepaalde plaatsen, zoals afsluiters benaderd moeten worden. Tevens kunnen ze bescherming bieden bij het benaderen van straalbranden om het vuur effectiever te kunnen doven met poederblusmateriaal. Een speciale toepassing van waterbesproeiing met slangen is het wegleiden van een dampwolk uit de buurt van ontstekingsbronnen.
Editie 1 - 2010
© CCR/OCIMF 2010
Pagina 436
Internationale veiligheidsrichtlijnen voor binnentankschepen en terminals
Hoofdstuk 30 Brandbestrijding
Droge chemische poeders Droge chemische poeders zoals natriumbicarbonaat, kaliumbicarbonaat en ureumkaliumbicarbonaat kunnen zeer effectief zijn bij het blussen van kleine LPG-branden. Het is ook gebruikelijk dat manifoldgebieden op de steiger worden beschermd door uitgebreide draagbare of vaste droge-poeder-systemen. Droge chemische poeders zijn effectief voor het bestrijden van gasbranden op het scheepsdek of voor het blussen van straalbranden uit pijpleidinglekkages. Zij zijn met succes toegepast bij het blussen van branden bij afblaasmasten Droge chemicaliën bestrijden het vuur door de absorptie van vrije radicalen in het verbrandingsproces, maar hebben een verwaarloosbaar koelend effect. Herontsteking van aangrenzende hete oppervlakken moet daarom worden tegengegaan door het koelen van alle verhitte gebieden met water, vóór het blussen van het vuur met droog poeder. Schuim Sterk expanderend schuim, in toereikende mate aangebracht op het oppervlak van een brandende vloeistofplas (indien ingesloten binnen een ingedamd gebied), onderdrukt de straling van het vuur in de vloeistof eronder en vermindert de verdampingssnelheid. Bijgevolg wordt de intensiteit van de plasbrand beperkt. Continu aanbrengen is nodig om een schuimlaag van ten minste een tot twee meter in stand te houden. Sterk expanderend schuim met een expansieverhouding van ongeveer vijfhonderd op een is het meest effectief gebleken voor dit doel. Schuim zal echter een brand van vloeibaar gemaakt gas niet blussen en om effectief te zijn voor de bovengenoemde doeleinden moet het worden aangebracht in een aanzienlijk dikke laag. Voor vloeibaar gemaakte gassen is schuim dus alleen geschikt voor gebruik in ingedamde gebieden en om deze reden wordt het alleen aangetroffen op terminals en niet op gastankers. Inert gas en kooldioxide Inert gas of stikstof wordt gewoonlijk gebruikt op gastankers en op terminals voor het permanent inert maken van tussenbarrièreruimten of voor beschermend inert maken van ladingtanks. Deze ruimten kunnen bestaan uit ladingtanks of besloten installatieruimten aan de wal die normaliter onder buitenlucht staan, maar waarin een explosieve damp door lekkage ontstaan kan. Vanwege het relatief lage tempo waarin dit gas kan worden aangevoerd, wordt het doorgaans niet gebruikt voor het snelle inert maken van een besloten ruimte waarin reeds een brand is begonnen. Hiervoor wordt kooldioxidegas uit hogedrukflessen of halon geïnjecteerd via meerdere mondstukken, nadat eerst het mechanische ventilatiesysteem naar de ruimte is afgesloten. Terwijl kooldioxide-injectiesystemen effectief zijn in gesloten ruimten, hebben deze twee nadelen. Hun blussend effect wordt bereikt door het verdrijven van zuurstof uit de ruimte tot een niveau dat de verbranding niet kan voeden en het is daarom essentieel dat al het personeel de ruimte verlaat voordat het injecteren begint. Ten tweede; de injectie van CO2 produceert elektrostatische lading wat een ontbrandingsgevaar kan opleveren indien CO2 onbewust of als voorzorgsmaatregel wordt geïnjecteerd in een ontvlambare atmosfeer. CO2 of stikstof, geïnjecteerd in uitlaten van veiligheidskleppen, kan worden gebruikt als een effectief blusmiddel voor branden in afblaasmasten. Dit is vooral nuttig wanneer de eerste drukstroom is afgenomen.
Editie 1 - 2010
© CCR/OCIMF 2010
Pagina 437
Internationale veiligheidsrichtlijnen voor binnentankschepen en terminals
Hoofdstuk 30 Brandbestrijding
Nadat CO2 in een besloten ruimte is geïnjecteerd, moeten de wanden van de ruimte koel worden gehouden - meestal door besproeien met water. De ruimte moet afgesloten blijven totdat is vastgesteld dat de brand is geblust en de ruimte voldoende is afgekoeld, zodat deze niet opnieuw kan ontbranden zodra er lucht in komt. Verdringing door halon Halon mag niet meer worden gebruikt, omdat er een totaal verbod op deze CFK (chloorfluorkoolwaterstof) bestaat krachtens de bepalingen van een internationaal verdrag. Dit is omdat het een hoog ozonafbrekend effect heeft en dus een gevaar voor het milieu is. Er is veel onderzoek gedaan naar substituten voor halon en er zijn nu vervangende agentia in de handel verkrijgbaar. Voor informatie over halonvervanging wordt verwezen naar paragraaf 5.3.3.
30.3.2
Training Voor effectief gebruik van brandblussystemen is een grondige kennis van de mogelijkheden en bediening essentieel. Snelheid in de juiste aanpak van een brand is van vitaal belang om escalatie te voorkomen en personen, materiaal en milieu te beschermen. Deze kennis kan alleen worden verkregen door een adequate training van terminal en scheepsleiding en hun personeel. Training van scheeps- en walpersoneel, moet worden gegeven in brandweeroefencentra waar brandblustechnieken kunnen worden gedemonstreerd en geoefend. De trainingen moet worden geconsolideerd door frequente oefeningen aan boord van tankers en op terminals en deze moeten realistisch worden geënsceneerd. Het juiste onderhoud van brandbestrijdingsmaterieel is van groot belang. Inspectie en onderhoud moeten worden opgenomen in trainingsprogramma's aan boord en op locatie en deze aspecten moeten helpen om het personeel vertrouwd te maken met de apparatuur en hen een beter begrip van de werking ervan te geven.
Editie 1 - 2010
© CCR/OCIMF 2010
Pagina 438