SILOBRANDBESTRIJDING INDUSTRIËLE BRANDBESTRIJDING DESMET K. VERSIE BRANDWEER ANTWERPEN

SILOBRANDBESTRIJDING

INDUSTRIËLE BRANDBESTRIJDING DESMET K. VERSIE 1.0 – 2006 BRANDWEER ANTWERPEN

1ste druk, januari 2006 Dr. Desmet K., Onderluitenant, Brandweer Antwerpen

Copyright - Waarschuwing : Aan de totstandkoming van dit werk is de uiterste zorg besteed. Voor de informatie die desondanks onvolledig of onjuist is opgenomen, aanvaarden de samensteller noch de organisatie waartoe hij behoort geen aansprakelijkheid noch voor lichamelijk, zakelijke of andere schade van om het even welke aard, ongeacht of deze speciaal, direct, of indirect het gevolg is van de publicatie, het gebruik of het zich betrouwen op dit document.

Eenieder die dit document gebruikt dient zich te baseren op een eigen onafhankelijke oordeelsvorming, of het advies van een competent persoon, bij de uitoefening van voldoende zorg en waakzaamheid in alle mogelijke omstandigheden. De inhoud van dit werk ontslaat de gebruiker in geen geval van de algemeen geldende wetgeving of reglementeringen.

Het volledige werk of delen ervan mogen vrij voor niet-commerciële doeleinden worden aangewend mits duidelijke en correcte bronvermelding. Alle ander gebruik is slechts toegestaan na schriftelijke toestemming van de auteur.

In dit werk werden foto’s met hun bronvermelding overgenomen van diverse websites, indien de personen hiervan eigenaar, niet akkoord gaan met het gebruik van hun fotomateriaal in deze publicatie, kunnen zij dit kenbaar maken aan de auteur, waarna hun fotomateriaal uit het werk zal verwijderd worden.

Fotocover : Silobrand van houtpellets in Zweden, Micke Öström, 2004 http://micke.riskaka.com/index.php?postid=8

1/56

Industriebrandbestrijding - Silobrand Brandweer Antwerpen - 1.0 - 2006

INHOUD

Inleiding

3

1. Aantreffen van silo-opslag

4

2. Opbouw en samenstel van silo-installaties 2.1 De ontvangst van het bulkgoed

5

2.2 Behandelingstoren

5

2.3 Galerij boven de silo’s

6

2.4 De silo

6

2.5 Galerij onder de silo’s - Tunnel

7

2.6 Transportsystemen in bulkopslag 2.6.1 Elevator

8

2.6.2 Acrhimedesschroef (Auger)

8

2.6.3 Transportbanden en kettingtransportband

9

2.6.4 Pneumatisch transport

9

2.7 Randinstallaties 2.7.1 Malen-persen-extractie-mengen-afvullen-stockeren

10

2.7.2 Stofcontrole

11

2.7.3 Moderne silo’s

13

3. Incidenten in silo’s andere dan brand of explosies 3.1 Ongevallen met personen

14

3.2 Betreden van silo’s

14

4. Branden/explosies in silo’s of verwante installaties 4.1 Stofexplosies

16

4.1.1 Ontstaan van stofexplosies

17

4.1.2 Beveiliging aangaande stofexplosies 4.2 Broei

18 21

5. Optreden bij silo-brand/ontploffing 5.1 Aanrijden

23

5.2 De inzet

25

5.2.1 Kleine onafhankelijke silo’s

27

5.2.2 Grotere silo’s en gecombineerde installaties

30

5.2.3 Koolstofdioxide

32

5.2.3.1 Blussing met vloeibaar koolstofdioxide

33

5.2.3.2 Blussing met vast koolstofdioxide

35

5.2.3.3 Blussing met gasvormig koolstofdioxide 5.2.4 Stikstof

36 37

5.2.4.1 Blussing met stikstof

38

5.2.4.2 Aanvullende blussing met stikstof

39

5.2.5 Schuimblussing in silo’s

39

5.2.6 Blussing in verwante installaties

40

6. Algemeen besluit

41

Bijlage 1 Procedure Silobrand

42

Bijlage 2 Persberichten en incidentstudies (chronologisch)

44

Bijlage 3 Figuren en schetsen van enkele installaties

52

Bijlage 4 Roversknoop

54

Referenties

55


2/56

Inleiding Silo-brandbestrijding is een a-typische vorm van brandbestrijding omwille van de specifieke gevaren verbonden aan de brandbestrijding in of nabij dergelijke installatie en omwille van de specifieke blusmiddelen die kunnen worden toegepast.

Aangezien silo-constructies voor de opslag van grondstoffen, tussenproducten of afvalstoffen in diverse bedrijven kunnen worden aangetroffen, is het belangrijk om de hierna beschreven technieken in het licht van een lokale installatie bij een oefening of bij bezoeken in het achterhoofd te houden.

Daar de tussenkomsten in silo’s of verwante installaties eerder zeldzaam zijn, is het aan te bevelen om de hieronder vermelde informatie op regelmatige basis opnieuw door te nemen, teneinde voldoende vertrouwdheid met de problematiek op te bouwen en te onderhouden.

3/56


1. Aantreffen silo-opslag Silo-opslag treft men aan in diverse

bedrijven waar bulkgoederen worden gestockeerd,

overgeslagen of verwerkt. Daar bulkgoed economisch gunstig met schepen getransporteerd kan worden vindt men silo-opslag met als doel de overslag van en naar schepen veelal nabij waterwegen of in havens. Deze historisch gegroeide verankering met scheepstransport is in het achterland van de zeehavens veelal afgebouwd ten voordele van het wegtransport.

Men onderscheidt theoretisch naar de opstelling horizontale en verticale silo’s. Horizontale silo’s (Figuur

1)

zijn

echter

qua

brandbestrijding

echter

gelijkaardig

aan

deze

van

gekende

bedrijfsinstallaties. Dit zijn immers ofwel hangars voor de gestorte opslag van bulkgoed ofwel stortgoed afgedekt met plastiekfolie tussen damwanden of los gestort. Bij brandbestrijding van horizontale hangar silo’s blijft vanzelfsprekend de problematiek van stofexplosies of het verstikken in het product bij uitbraak spelen.

Figuur 1 Voorbeelden van horizontale silo’s www.gzp.nl

Alhoewel het gamma aan opgeslagen producten in silo’s erg uitgebreid is, is het uitgaande van de problematiek brand mogelijk om de onbrandbare bulkgoederen zoals cement, steenslag, gips ed buiten beschouwing te laten.

Met het oog op silobrand kan specifiek worden gedacht aan de opslag van :

agrarische grondstoffen bv. granen en andere zaden, gedroogde peulvruchten kunstmeststoffen, dierenvoeders, ed

voedingsindustrie bv. bloem, suiker, koffie, thee, cacao, (vries)gedroogde producten (bv. soep), ed

chemische en farmaceutische industrie bv. de opslag van kunststofpoeders of pellets, chemische poeders, poederverven, medicatie, ed

In sommige verwerkingsinstallaties, zoals maalderijen, treft men opslag in silo aan van zowel de grondstof (graan) als van het afgewerkte product (bloem). Terwijl in andere installaties silo’s gebruikt worden voor de opslag van afvalstoffen ontstaan in het productieproces, zoals bijvoorbeeld de silo-opslag van zaagsel in houtverwerkende nijverheid.


4/56

2. Opbouw en samenstel van silo-installaties Hoewel vele silo-installaties industrie en zelfs site specifiek vervaardigd zijn, wordt in de navolgende tekst een algemene beschrijving gegeven van een courante silo-constructie en haar onderdelen.

2.1 Ontvangst van het bulkgoed Het bulkgoed aangevoerd middels het spoor, de weg of de waterwegen of ontstaan in het proces wordt in de silo-opslag installatie aangeboden (Figuur 2). Hiertoe wordt het bulkgoed van bijvoorbeeld een schip na lossen met een kraan of zuiger respectievelijk via transportband of pneumatische (buis-) transport systemen naar de behandelingstoren gebracht. Een vrachtwagen lost meestal zijn vracht boven een rooster waaronder het product in een trechter of hopper terechtkomt en rechtstreeks door een elevator wordt meegenomen of viaeen transportband naar de behandelingstoren wordt gebracht. Bulkgoed uit de productie kan afhankelijk van het product middels gelijkaardige systemen naar de silo gebracht worden.

Figuur 2 Ontvangst van bulkgoederen middels schepen (links), middels vrachtwagen (rechts) www.gzp.nl

2.2 Behandelingstoren In typische graanopslaginstallaties is een behandelingstoren een rechthoekig gebouw dat boven de naastliggende silo’s uitsteekt (Figuur 3). Hierin bevinden zich naast de verticale transportsystemen andere behandelingsinstallaties zoals een reinigings- en scheidingsinstallatie (bv. zeefsysteem), een weegsysteem, een stofafzuiging bestaande uit een ventilator, een filtersysteem en een stofopslag. Daarnaast bevat deze toren meestal een trap die leidt tot de galerij boven de silo’s. De diverse etages bestaand uit beton of metalen vloerdelen zijn veelal voorzien van luiken.

1. 2.

Figuur 3 Soyasilo complex met rechts de behandelingstoren (1) en de galerij boven de silo’s, www.sophie-g.net

5/56


2.3 Galerij boven de silo’s In de behandelingstoren wordt het bulkgoed tot boven de silo’s gebracht. Het stortgoed wordt daarna via een horizontaal transportsysteem in een galerij boven de silo’s en via eraan gekoppelde valpijpen (Figuur 4) naar de silo gebracht. In dit transportsysteem zijn kleppen voorzien waardoor product enkel naar de gewenste silo wordt gebracht. In deze ruimte bevinden zich meestal luiken en ook de eventuele mangaten Figuur 4 Valpijpen naar de silo’s www.molenbouw.com

tot de silo’s.

2.4 De silo De verticale silo’s bestaan uit metaal (aluminium, gegalvaniseerd staal, gecoat staal), uit glasvezelversterkte polyester al dan niet voorzien in een stalen frame (Figuur 5); of uit gewapend beton. Ze kunnen naargelang hun grootte en inhoud rechthoekig van vorm zijn (veelal beton), veelhoekig of rond. Rechthoekige silo’s kan men veelal intern in een installatie aantreffen. Ze zijn meestal van inhoud daar de druk van het product moeilijker verdeeld raakt over de wand. Als recent alternatief worden echter ook grotere rechthoekige silo’s gebouwd uit prefab betonpanelen. Ronde silo’s uit gewapend beton zijn echter vereist voor grote verticale hoogte, bovendien zijn ze dankzij hun goede thermische isolatie geschikt voor langdurige opslag (figuur 3).

Figuur 5 Van links naar rechts een glasvezelversterkte polyester silo, betonpanelen silo en een metalen silo; www.fashuuralfa.com

De silo ontvangt de producten vanaf de galerij middels valpijpen. Binnenin de silo wordt het product centraal gestort, waarna het uitvloeit. Afhankelijk van het type silo kan men bovenop de silo ook een ontstoffingsinstallatie aantreffen, die het stof in de silo afzuigt over filterplaten of mouwfilters. Afhankelijk van het silotype is bovenop de silo een drukontlasting en een ademventiel aanwezig. Dit laatste laat lucht toe bij het ledigen en laat bij het vullen de eventuele overdruk die niet snel genoeg via de filter kan worden afgevoerd, gecontroleerd ontsnappen. Intern in de silo, vooral wanneer broei in het product wordt gevreesd, kunnen hangende meetelementen aangebracht zijn die de temperatuur en vochtigheid in de silo op verschillende plaatsen en hoogtes meten. Verder kunnen ook niveaumeetsystemen zijn aangebracht.


6/56

Onderaan gaan de silo’s veelal over in een conisch of kegelvormig uiteinde, dat afgesloten wordt door een klep. Ter hoogte van dit conische

uiteinde

kunnen

bijvoorbeeld

inlaten

voor

een

beluchtinginstallatie, een trilplaat voor het losmaken van product (tegen brugvorming) en een kluitenbreker voor het verkleinen van het product voor verder transport, aanwezig zijn.

Een beluchtinginstallatie (Figuur 6) regelt de vochtigheid en de temperatuur van het product. Door het inblazen van droge koude lucht wordt de warme lucht uit de silo geduwd, hierbij droogt het product, waardoor de kans op broei, schimmelgroei of

Figuur 6 Zicht op het conisch uiteinde van een betonnen silo met de groene ringleidng voor beluchting, de afsluiter en het transportsysteem www.dclinc.com

insecten sterk daalt en men het product tot meerdere jaren kan bewaren. In bepaalde gevallen kan een aparte drooginstallatie, werkend op hetzelfde principe, naast de silo-installatie worden aangetroffen.

2.5 Galerij onder de silo’s - Tunnel De galerij onder de silo’s, ook wel tunnel genoemd, bevat, naast de conische monden -de uiteinden van de silo’s-, een horizontaal transportsysteem (Figuur 7), dat eindigt in een verticaal transport voor het overbrengen van het product naar

de

productie

(bv.

maalprocessen),

naar

zak-

afvulinstallaties of naar een laadkade voor vrachtwagens of schepen (los gestort transport). Varianten hierop zijn echter mogelijk. Denk maar aan de in hoogte geplaatste silo’s bij

Figuur 7 Silo-galerij met conische silomonden www.whiskeystore.de

laadkades voor vrachtwagens, waarbij het rechtstreeks storten vanuit de silo in de vrachtwagen mogelijk is.

Als uitzondering bestaan er ook silo’s met een vlakke bodem. Deze beschikken intern over een archimedesschroef, die toelaat ter hoogte van de bodem product weg te nemen en dit over te brengen via de centrale as naar een buistransportsyteem onder de silovloer.

7/56


2.6 Transportsystemen bij bulkopslag 2.6.1 Elevator Het verticale transportsysteem bij bulktransport bestaat veelal uit een (bucket) elevator (Figuur 8). Dit zijn een reeks van emmertjes (buckets) die haaks aan een rechtopstaande transportband zijn verbonden. Het systeem is omsloten door een metalen wand om stofvorming en vervuiling tegen te gaan. Onderaan wordt het product in een hopper (≈ trechter) gestort waarna het door de emmertjes of bakjes wordt opgeschept. Bovenaan storten de emmertjes dit op een horizontaal transportsysteem. Dit eenvoudige systeem maakt het Figuur 8 Binnenzicht van een elevator, Foto BWAntwerpen

mogelijk om stortgoed tot 70m hoog te verplaatsen.

2.6.2 Archimedsschroef (Auger) Dit transportsysteem steunt op het principe van een archimedesschroef. Door de draaiende beweging van een spiraalvormige schroef wordt product verplaatst. We onderscheiden de trogtransportschroef, veelal gebruikt in horizontaal en beperkt verticaal transport (tot 25°), en de buistransportschroef, die zowel voor horizontaal als verticaal transport kan worden aangewend. Buisschroeven worden veelal onder een hoek gebruikt en minder verticaal omdat dan hun rendement dan sterk vermindert. Archimedesschroefsystemen (Figuur 9) zijn moeilijk te reinigen en behandelen op een ruwe manier de goederen waarbij de kans op beschadiging van het product bestaat.

Het

schroefsysteem

wordt

ook

toegepast

voor

het

ontladen

van

vlakbodemsilo’s

(veegtransportschroef - sweep auger) en in de beladingsarmen voor vrachtwagens of schepen. Er zijn ook mobiele systemen op aanhanger gebaseerd op dit systeem beschikbaar.

Figuur 9 Een archimedesschroef (linksboven) www sephrafontains.com, een trogtransportschroef (linksonder) www.kara.nl; buistransportschroef www.rohlfings.com (rechtsboven), vlakbodemsilo met veegtransportschroef www.skywaygrain.com (rechtsonder)


8/56

2.6.3 Transportband en kettingtransportband Een transportband (Figuur 10) bestaat uit een band, vervaardigd uit stevig rubber, dewelke over rollagers voortbeweegt en wordt aangedreven door vaste trommels. Het systeem is wijdverspreid in de industrie en kan aangewend worden voor horizontaal of licht hellend transport van zowel vochtige als droge producten, bulk of zakken. De transportband beschadigt de producten minder, waardoor hij veel gebruikt wordt voor de behandeling van zaaigoed. Het transportbandsysteem is echter volumineus, produceert grote hoeveelheden stof en vereist een omkasting indien het buiten wordt gebruikt.

Figuur 10 Kettingtransportband www.kara.nl links, transportband www.savannahnow.com

Een kettingtransportband (Figuur 10) bestaat uit een ketting in een gesloten lus en die uitgerust is, op regelmatige afstanden, met haaks erop bevestigde duwlatten. Het geheel werkt in een rechthoekige bak. Dit systeem kan werken onder steile hoeken. Het systeem is veelal volledig omkast en is daardoor stof-arm.

Een transportband vormt een belangrijke verspreidingsweg van een brand doorheen het bedrijf. Men kan bij de brand van een transportband het wegslingeren van brandende druppeltjes rubber of zelfs brandende stukken verwachten. Blussing met schuim van de vloeiende rubbermassa kan hierbij noodzakelijk zijn.

2.6.4 Pneumatisch transport In

een

pneumatisch

behandelings-

systeem (Figuur 11) wordt het bulkgoed getransporteerd door een snelle stroom van perslucht of stikstof. Dergelijke installaties vereisen grondige technische studies omtrent de korrelgrootte, de samendrukbaarheid, de vochtigheid, de inwerking

op

de

installatie

(schuurweerstand) e.d. Pneumatische Figuur 11 Eenvoudig pneumatisch transportsysteem, http://res2.agr.ca/

transportinstallaties kunnen producten in alle richtingen transporteren en laten

grote debieten toe. Ze vereisen echter veel energie, zijn duur in aankoop en hebben soms maar een beperkte levensduur.

9/56


2.7 Randinstallaties 2.7.1 Malen-persen-extractie-mengen-afvullen-stockeren De algemene opslagfunctie van de silo kan in bepaalde gevallen bv. in een bloemmolen of olieslagerij, gecombineerd worden met specifieke activiteiten. Het is niet de bedoeling om hier diep op in te gaan, doch het is aangewezen een beeld te hebben hoe dergelijke installaties eruit zien.

Zonder al te diep in te gaan op het productieproces van bloem (Figuur 12) kan men stellen dat na het zeven en andere zuiveringsstappen het graan wordt gemalen waarna het opnieuw wordt gezeefd en desgevallend opnieuw gemalen om een voldoende fijnheid te bekomen. De verschillende types bloem worden eventueel in de juiste verhoudingen vermengd waarna het finale product opnieuw gestockeerd wordt in een silo in afwachting van het afvullen of het transport in bulk. Het producttransport gebeurt hierbij veelal door zwaartekracht.

Figuur 12 Linksboven schudzeef (grof) (linksboven), eerste bloemmolen (rechtsboven), schudzeef (fijn) (linksonder), tweede fijnere bloemmolen (rechtsonder) www.ndmill.com

Voor het winnen van plantaardige olie bestaan verschillende technieken, naargelang het materiaal waaruit olie gewonnen wordt. Oliepersen drukken het materiaal fijn, waarbij een cake of koek ontstaat en een nog te zuiveren olie. Veelal wordt ook gewerkt bij een hogere temperatuur waarbij meer olie wordt vrijgesteld, maar waarbij de eindkwaliteit van de olie soms lager is. In industriële context vindt men veelal schroefpersen, hierbij wordt het materiaal in de pers door een archimedesschroef tegen een trager draaiende schijf gedrukt waardoor de olie vrijkomt en de perskoek apart kan worden opgevangen. Veelal ondergaat een product meerdere persingen. Na de persing wordt de olie nog verder gezuiverd in een raffinage-proces, de perskoek wordt doorgaans als veevoeder afgevoerd.

Bij olie-extractie (toegepast bij bv. sojabonen) wordt het gemalen en geplette product (vlokken) met een solvent (typisch verwarmd hexaan) in tegenstroom gewassen, waarbij de olie oplost in het


10/56

solvent. Na deze extractie verkrijgt men een olie-solventmengsel en een meelrest. Het olie-solvent wordt gescheiden door het lager kokende hexaan onder verwarming uit de olie te verdampen, waarna het solvent wordt gecondenseerd en teruggewonnen voor een volgende extractie.

Bij oliewinning door solvent-extractie bevat de koek nog een fractie solvent waardoor het brandgevaar toeneemt. In het verdere proces wordt de koek ook verwarmd om zoveel mogelijk hexaan terug te winnen.

Het spreekt voor zich dat het brandgevaar in een olie-perserij en in een olie-extractie installatie anders ligt dan in klassieke silo-installaties en dat nu ook met een vloeistofbrand moet worden rekening gehouden.

2.7.2 Stofcontrole In een installatie met bulkgoederen wordt, om de overlast zowel intern als extern te beperken, gebruik gemaakt van lokale en centrale stofafzuigingsystemen. Op plaatsen waar stofwolken verwacht worden, wordt de omkasting of de ruimte veelal constant afgezogen naar een stofbehandelingsysteem. Daarnaast kunnen ook manuele reinigingssystemen voorzien zijn dewelke gebruik maken van een centraal stofzuigersysteem.

Figuur 13 Cycloon (links): a) vervuilde luchtstroom, b) verzameltrechter, c) stofopslag, d) stofdeeltjes, e) gereinigde lucht Mouwenfilter (rechts): a) gereinigde lucht, b) vervuilde luchtstroom, c) perslucht, d) reinigingsjet (puls), e) mouwfilter, f) stofopslag www.hdm-stuttgart.de

De stofafzuiging bestaat buiten een buizensysteem en een ventilator (geplaatst na de stofvang), die voor de onderdruk zorgt, uit een ‘stofafvangsysteem’ en een stofopslag. In de praktijk worden qua ‘stofafvangsystemen’ veelal cyclonen (Figuur 13 links) voor grove partikels en mouwenfilters (Figuur 13 rechts ) voor het fijnere werk aangewend. Het is belangrijk dergelijke onderdelen te herkennen daar na een stofexplosie in een installatie brandende gensters deze stofopslag zullen bereiken en daar voor smeulhaarden of explosies kunnen zorgen. Bij een brand of explosie in een installatie kan men beter cyclonen of filters mijden. Indien de stoffilters bereikbaar zijn kan men ter beveiliging er wat water in nevelen.

In een cycloon wordt de met stof beladen luchtstroom plots omgebogen en in een spiraalvormig patroon (cfr. cycloon of wervelwind) geleid, de zwaardere stofdeeltjes kunnen dit traject niet volgen en botsen tegen de wand waar ze vertragen en uiteindelijk uitvallen naar de

11/56


opvangtrechter, waarna ze naar de stofopslag worden geleid. De gereinigde luchtstroom kan via de centrale as de cycloon bovenaan terug verlaten.

In een mouwenfilter wordt de met stof beladen lucht door een filter gezogen, waarbij de stofdeeltjes op de filter achterblijven, de gefilterde lucht wordt hierna bovenaan vrijgesteld. Wanneer de weerstand van een filter toeneemt, wordt deze gereinigd door een puls perslucht, waarbij het stof wordt losgeblazen en afvalt in de stofopvang. Een variant op dergelijke mouwenfilter is een filter gebaseerd op een filtercassette systeem. Hierbij houden paneelfilters achtereenvolgens een fractie stof tegen. Reiniging van deze filters gebeurt veelal manueel door het periodiek vervangen van de filtercassettes.

Om de totale stoffractie tegen te houden wordt vaak een combinatie in lijn van een cycloon en een mouwenfilter gebruikt. Naast deze courante stofafvang-installaties bestaan er nog andere minder courante systemen gebaseerd op scrubbers, waarin de luchtstroom gewassen wordt, of elektrostatische filters, waarbij door elektrische oplading de stofdeeltjes in de filter worden tegengehouden.

A

B

D

C

Figuur 14 Cyclonen (A), mouwenfilter (B), in lijn combinatie van een cycloon en een mouwenfilter (C), cassettefilter (D, E) www.southernpneumatics.com A,B, C, www.wamholland.nl D,E


12/56

E

2.7.3 Moderne silo’s Alhoewel silo-opslag doorgaans geassocieerd wordt met de opslag van natuurlijke materialen, treft men diverse soorten moderne silo-opslag aan van poeders of granulaten. Denk hierbij maar aan kunststofkorrels, meststoffen, … Deze moderne silo-opslag gebeurt veelal in inox of metalen silo’s dewelke afgesteund zijn op metalen profielen (Figuur 15). De overslag gebeurt doorgaans pneumatisch, hierbij kunnen de producten aangevoerd worden vanuit de productie, vanaf bulkvrachtwagens (soort tankwagens voor poeders) of bulktransport treinen.

Figuur 15 Moderne silo-opslag in hoogbouw inox silo’s (www.hoyer-group.com) en een zakkenopslag magazijn www.ndmill.com

In vele gevallen wordt door een producerend bedrijf een deel van de, of de volledige, productbehandeling uitbesteed. Hierbij wordt het afgewerkt product in bulk aangeleverd en door een logistiek bedrijf (Katoennatie, De Rijke, Hoyer, Bertschi ed) opgeslagen in silo’s op hun terreinen of op het terrein van de producent, waarna het product in zakken wordt afgevuld in functie van de vraag.

Alhoewel dergelijke installaties minder risico inhouden op branden kan men zich vragen stellen bij de stabiliteit van dergelijke hoge staalconstructies wanneer een brand onderin de installatie zou ontstaan.

13/56


3. Incidenten in silo’s andere dan brand of explosies 3.1 Ongevallen met personen Alhoewel het niet onmiddellijk het hoofddoel van deze tekst is, kunnen we niet nalaten de eventuele ongevallen met personen die

kunnen

voorkomen

in

dergelijke

installatie

kort

te

bespreken. Bedenk hierbij dat dergelijke ongevallen ook kunnen gebeuren met brandweermensen die optreden in dergelijke installatie.

Personen kunnen bekneld raken in de verschillende, hierboven besproken, transportsystemen (Figuur 16) indien deze niet goed afgeschermd zijn of wanneer niet alle veiligheids-

Figuur 16 Beknelling in transportschroef; www.public-ealth.uiowa.edu

maatregelen in acht genomen worden bij herstellingswerkzaamheden. Daarnaast kan een persoon vast raken in het materiaal aanwezig in een silo bij reinigingswerkzaamheden of bij het onderhoud van eventuele apparatuur aanwezig in de silo. Verder kan men denken aan de mogelijkheid van een val van hoogte intern in de constructie vanwege het open staan van verbindingsluiken in de verdiepingsvloer (bedoeld om (zwaar)materiaal naar boven te brengen) of buiten de silo wanneer men werkzaam is op het dak van de silo of de behandelingstoren.

3.2 Betreden van silo’s Het spreekt voor zich dat een silo beschouwd kan worden als een besloten ruimte en dat bij het betreden rekening gehouden moet worden met gevaren zoals verlaagd zuurstofgehalte, een verlaagde zichtbaarheid (zeker bij het verstoren van aangekoekt stof), elektrische bedradingen, beperkte doorgangsopeningen, naast de eventuele gevaren veroorzaakt door het gestockeerde product.

Indien er organisch materiaal (veevoeder, graan, …) wordt gestockeerd kunnen er tijdens de opslag door bacteriële inwerking en broei koolstofmonoxide (CO) en stikstofoxiden gevormd worden. Daarnaast kan men door het inademen van silo-stof een “farmer’s lung” ontwikkelen. Hierbij leidt een overgevoeligheidsreactie op schimmelsporen in het stof tot griepachtige symptomen, gepaard gaand met hoofdpijn, brandende ogen en een droge hoest. Deze symptomen kunnen 4 tot 8u na de blootstelling optreden. De symptomen lijken op die van een longontsteking (medisch spreekt men van hypersensitive pneumonitis).

De aangekoekte stoflagen op de silowand worden beter niet verstoord bij het betreden van de silo. Deze stoflagen vormen een hinder door de verminderde zichtbaarheid en een gevaar (schimmel, explosie) voor personen actief in de silo.

Het betreden van een silo dient daarom steeds onder bescherming van perslucht of een volgelaatsstofmasker van het type P3 (bescherming tegen gevaarlijk stof) te gebeuren. Bij werkzaamheden (brandbestrijding) in de behandelingstoren of boven de silo’s is het om deze, en om redenen eigen aan de brand, steeds aangewezen perslucht te dragen.


14/56

Bij werkzaamheden in een betonnen silo kan men meestal gebruik maken van interne ladder terwijl men in andere silo’s

veelal

gebruik

dient

te

maken

van

externe

toegangsmiddelen (Figuur 17) om de silo te betreden (bv. touwladder, afdaalbakje, touwen, ed). Indien een vaste ladder, zeker intern in de silo, wordt gebruikt dient men er zich bij het betreden van te vergewissen dat alle sporten aanwezig zijn en dat ze nog voldoende stevig zijn. Bij een inzet in een silo dient een veiligheidsharnas gedragen te worden,

dat

bevestigd

is

aan

een

hoger

gelegen

Figuur 17 Externe kooiladder, www.nviro.com

verankeringpunt.

Bij het betreden van een silo dienen alle mechanische of elektrische bedieningen van apparatuur die met de silo in verband staan uitgeschakeld en vergrendeld te zijn om het herinschakelen te voorkomen. Een persoon werkzaam in de silo kan immers door het openen van de losopening meegezogen worden in het product en hierin blijven steken. Een persoon, zelfs indien voorzien van persluchtapparatuur, kan in dergelijke omstandigheden stikken door de druk van het product op de borstkas. Dit proces kan zich ook voordoen door verschuivingen in het product onder de nieuwe belasting van de persoon die de silo betreedt. Het redden van een dergelijk persoon vereist een aangepaste

techniek

waarbij

de

redders

afgesteund

op

planken

(oppervlaktevergroting,

drukverlaging) de persoon vrijgraven, terwijl het herinvallen van de kuil wordt verhinderd.

Het betreden van silo’s tijdens of na een brand is af te raden, daar de mogelijkheid bestaat dat brugvorming kan zijn opgetreden door de brand. Hiervan is sprake wanneer de brand een onderliggende holte heeft weggebrand in het materiaal. Indien men in de silo het product betreedt, kan deze brug door de druk invallen. Dit kan leiden tot een effect gelijkaardig aan het openen van de losopening.

15/56


4. Branden/explosies in silo’s of verwante installaties 4.1 Stofexplosies Een stofexplosie duidt op het explosief afbranden van een wolk brandbaar stof waarbij een drukverhoging optreedt omwille van de warmteontwikkeling en de ontstane verbrandingsgassen. Een stofexplosie had dus eigenlijk beter een stofwolkexplosie kunnen noemen, daar het steeds duidt op een verbrandingsreactie in een fijn verdeeld mengsel van lucht en stof. Dit kan optreden bij alle brandbaar stof, zoals graanstof, bloem, droge voeding, pesticiden, medicatie, poederverven, metaalpoeders (Tabel 1) ed. Stofexplosies doen zich in de praktijk enkel in gesloten ruimtes voor, stofwolken in de openlucht zullen eerder gewoon afbranden.

Natuurlijke producten

Hout, meel, voedingswaren (melk, suiker ed), papier, houtskool, steenkool en derivaten, granen (maïs, tarwe, ed)

Chemische producten

Plastics, harsen, lijmen, farmaceutica, cosmetica, pesticiden, ed

Metalen

Aluminium, magnesium, zink, ed Tabel 1 Lijst van ontvlambare poeders die vaak betrokken zijn in stofexplosies

Stofexplosies kunnen pas optreden vanaf een bepaalde grens, een bepaalde concentratie of mengverhouding stof in lucht. Men spreekt van een minimale ontplofbare concentratie uitgedrukt in g/m3. Zo kan men stellen dat voor de meeste landbouwproducten de onderste explosiegrens voor een stofexplosie ligt tussen 10 en 30 g/m3. In de praktijk komt een explosieve wolk van dergelijk stof veelal overeen met een stofwolk die zo dicht is dat men bij gestrekte arm zijn eigen hand niet meer kan zien.

Verder hangt het explosiegevaar van stof af van :

De korrelgrootte : o

Hoe fijner, hoe meer oppervlak, hoe sneller reactie, hoe heviger verbranding

o

Hoe meer kans op een wolk omdat het stof langer kan blijven zweven

Het vochtgehalte : o

Hoe hoger het vochtgehalte, des te korter de zweeftijd.

o

Hoe vochtiger, hoe moeilijker te ontsteken.

De stofsamenstelling : o

Hybride mengsels: stof vervuild met brandbare dampen of gassen, vergemakkelijken het ontsteken (bv. stof van sojaschroot na hexaan-extractie zie 2.7.1, houtstof na schuren van behandeld hout)

Verder zijn er nog factoren zoals de turbulentie (vanaf een bepaalde turbulentie in de stofwolk kan de verbrandingsreactie niet verder gezet worden), de temperatuur en de zuurstofconcentratie (in een atmosfeer met een verlaagd zuurstofgehalte (<15%) wordt een verbranding belemmerd), maar deze in detail bespreken, zou ons hier te ver leiden.


16/56

Stofexplosies kunnen zichzelf voortplanten (Figuur 18). Een kleine stofexplosie in één ruimte kan het afgezette

stof

in

een

naburige

ruimte

doen

opwervelen, waardoor het door de eerste explosie

1

of door een daar aanwezige ontstekingsbron kan worden

ontstoken.

Deze

tweede

explosie

is

bovendien veelal heviger dan de oorspronkelijke.

2

Men spreekt van een primaire en secundaire explosie. Zo’n kettingreactie kan door een hele installatie lopen mits er voldoende afgezet stof aanwezig is. Deze situatie is erg gevaarlijk voor

3

hulpverleners. Na een primaire explosie dient men dus steeds van de mogelijkheid van een nog op te treden explosie uit te gaan.

Figuur 18 Schematische chronologische voorstelling van het ontstaan van een secundaire explosie

In een langgerekt volume zoals buizen of tunnels kan, door weerkaatsing van de druk en de temperatuur door de wanden, de snelheid van het vlamfront sterk toenemen. In dergelijke gevallen

kunnen

stofexplosies

die

normaal

omwille

van

hun

voortplantingssnelheid

( geluidssnelheid).

4.1.1 Ontstaan van stofexplosies Om een stofexplosie te verkrijgen dient men zoals bij iedere verbranding de combinatie brandstof, zuurstof en energie te hebben. De ontstekingsenergie vereist voor een stofexplosie (minimale ontstekingsenergie) is afhankelijk van o.a. het soort stof, de korrelgrootte, de temperatuur, de vochtigheid, de turbulentie en de stofconcentratie.

In een silo-installatie kan een stofwolk, in volgorde van belangrijkheid, ontsteken door : 1. open vuur (bv lassen, branden, slijpen, roken, brand in de installatie) 2. mechanische vonken (een vreemd metalen object in de transportstroom) of wrijving (bv vastgelopen lager van transportband) 3. statische elektriciteit (opgewekt door wrijving tijdens het transport) 4. een heet oppervlak (gloeilamp, procesonderdelen) 5. spontane opwarming (broei) 6. elektrische vonken Verder kan blikseminslag niet als oorzaak worden uitgesloten temeer omdat silo’s veelal de hoogste constructies van een installatie zijn.

De zelfontbrandingstemperaturen van stofwolken liggen erg hoog (400-600°C) en oppervlakken met deze temperaturen kunnen daarom makkelijk vermeden worden bij normale werking motoren ed. Indien door een fout een motor warmloopt, kunnen dergelijke temperaturen snel worden bereikt. Een stoflaag kan echter ook ontstoken worden bij veel lagere temperaturen.

17/56


Indien een stoflaag van voldoende dikte op een warm oppervlak ligt dan kan deze laag ontsteken doordat de bovenliggende stoflagen de warmte isoleren, wat de temperatuur van de onderste laag doet oplopen. De glimtemperatuur van een bepaald soort stof duidt op de laagste temperatuur van een oppervlak, die een stoflaag van 5 mm na 2 uur op dit oppervlak doet gloeien, wat uiteindelijk leidt tot het ontvlammen van het stof. Voor bloem ligt deze glimtemperatuur reeds op 250°C, een temperatuur die aan het oppervlak van een klassieke gloeilamp snel kan worden bereikt. De ontstekingstemperatuur van stoflagen neemt bovendien af naarmate de laag dikker wordt. Een laag van 150 mm zal ontvlammen bij een temperatuur die 100 °C lager ligt dan een laag van 15 mm dikte.

Ophopingen van stofdeeltjes op oppervlakken met een verhoogde temperatuur, kunnen na verloop van tijd beginnen smeulen en hiermee een ontstekingsbron vormen voor een occasioneel aanwezige stofwolk. Het is dan ook logisch dat naast het vermijden van oppervlakken met een hoge temperatuur, het regelmatig reinigen van installaties om stofophoping tegen te gaan een belangrijke preventieve maatregel is.

Stofexplosies kunnen naast de fysieke drukbeschadiging ook leiden tot brand wanneer ze bv. optreden in een elevator tijdens een transport naar een silo en hierdoor gloeiende resten in de silo terechtkomen. Daarnaast kunnen de ontstekingsbronnen zoals eerder vermeld voor de ontsteking van stofwolken in sommige gevallen ook het ontstaan van brand betekenen, veelal doordat een gloeiende rest of een heet vreemd materiaal in contact wordt gebracht met de silo-inhoud.

4.1.2 Beveiliging aangaande stofexplosies Het belangrijkste beveiligingsprincipe tegen een stofexplosies is het regelmatig onderhoud ter voorkomen van stofophopingen, wat in een moderne installatie veelal via een centraal stofzuigersysteem wordt ondersteund.

Verder is het belangrijk risico’s te scheiden door kleppen en luiken naar andere delen van een installatie gesloten te houden. Processen waarbij steeds stofwolken gevormd worden zoals, bij het over storten van transportbanden of bij vuloperaties, worden omkast of zodanig uitgevoerd dat de stofwolk en de stofverspreiding eerder beperkt blijven. Verder wordt op deze plaatsen stof afgezogen en over een filter geleid om emissie naar buiten toe te beperken. Om mechanische vonken tijdens het transport, veroorzaakt door vreemde objecten in het stortgoed (stenen of metalen), te beperken worden vreemde objecten, bij de aankomst van het bulkgoed in de siloinstallatie, zoveel mogelijk uit het bulkgoed verwijderd.

Elektrische installaties in silo’s en verwante installaties zijn steeds stofdicht uitgevoerd zodat bij de normale werking geen stof kan binnendringen in het toestel. Motoren zijn veelal uitgerust met een temperatuursbeveiliging of een toerentalbewaking die de motor uitschakelen bij tekenen van oververhitting. Statische oplading bij het transport wordt zoveel mogelijk verhinderd door het gebruik van geleidende materialen.


18/56

Eenmaal een explosie ontstaan, kunnen de gevolgen ervan beperkt worden door drukontlasting (Figuur 19). Hiertoe worden diverse systemen aangewend. Als algemeen principe geldt dat men lichte materialen voorziet, die reeds bij geringe overdruk begeven. Hierbij wordt de overdruk naar buiten vrijgesteld en zal de drukopbouw in de rest van de installatie beperkt blijven. Doorgaans wordt dit principe ook algemeen in de installatie toegepast, zo treft men bij moderne installaties waar mogelijk lichte wanden en daken aan ipv de zware betonnen wanden die men terugvindt in oudere installaties.

A

B

C

D

E

F

Figuur 19 Voorbeelden van explosie drukontlastingspanelen www.brilex.de (A, B, D, E) en www.stuvex.be (C, F)

Men onderscheidt breekmembranen, explosiepanelen, -luiken of kleppen :

Breekmembranen : Breekmembranen worden vervaardigd uit watervast papier, polyethyleenfilm, cellofaan, metaalfolie of rubberplaat. Door het scheuren van het membraan wordt de druk in de silo vrijgelaten naar de omgeving.

Explosiepanelen: De explosiepanelen of luiken zijn zo geconstrueerd dat ze bij een geringe drukstijging openklappen of geheel loslaten. De panelen dienen over een gering eigen gewicht te beschikken.

Explosiekleppen of -luiken : Explosiekleppen ontlasten bij een bepaalde druk. Na ontlasting sluit de klep terug onder invloed van zijn eigen gewicht. Daarna kan de installatie opnieuw ‘normaal’ functioneren.

Interne drukontlasting : Indien de druk niet op een veilige manier naar buiten geventileerd kan worden, kan men een beroep doen op interne druk ontlastingssystemen die uitgerust zijn met een keramisch vlammenscherm waardoor de kans op een eventuele ontsteking in de (naastliggende) ruimte beperkt wordt.

19/56


A

B

C

Figuur 20 Explosie drukontlastingsmembraan (A), ontlastingsluik (B) (www.reliablefire.com), interne drukontlasting (C) (www.stuvex.be)

Een nadeel van de drukontlasting is het gevaar op secundaire explosies. Bijkomend dienen de drukontlastingssystemen zo te zijn aangebracht dat niemand gekwetst kan raken wanneer ze geactiveerd worden. Brandweerpersoneel, actief buiten de normale werklocaties, kan gekwetst raken door open- of wegvliegende explosiekleppen of -panelen.

Men kan de kans op het ontstaan van een explosie ook verminderen door de zuurstofconcentratie terug te dringen. Dit kan door een inert gas zoals stikstof of koolstofdioxide in de silo in te brengen. Dit dagdagelijks in de praktijk aanwenden, is echter moeilijk haalbaar, omdat de systemen niet echt luchtdicht zijn uitgevoerd wat de kost van deze continue inertisatie erg hoog zou doen oplopen. Inertisatie wordt wel toegepast bij de blussing van branden of bij het verhinderen van explosie bij het leegmaken na brand.

Eenmaal de explosie ontstaan is, kan men gebruik makend van automatische onderdrukking de explosie stoppen. Dit doet men door de explosieve

verbranding

te

blussen,

vooraleer

de

overdruk

de

veiligheidswaarde van het reservoir overschreden heeft. Gedurende deze korte tijdspanne kunnen er maatregelen van automatische onderdrukking genomen worden. De tijd hiertoe is slechts in de orde van 10-15 milliseconden.

De detectie van de ‘explosie-start’, de signaaltransfer en een snelle onderdrukking dienen in deze korte tijdspanne te gebeuren. Volgende acties worden doorlopen: de detector signaleert de drukstijging of temperatuursverandering, de centrale sturing geeft het signaal om de

Figuur 21 Explosieonderdrukking bluseenheden, www.stuvex.be

ruimte af te snijden van de rest van de installatie (kleppen sluiten) en om de blussing te starten. De onderdrukking gebeurt veelal met bluspoeder en in mindere mate met waternevel of koolstofdioxide. Deze speciale hoge debiet bluseenheden zien eruit als sferische houders dewelke op regelmatige punten op de installatie geplaatst zijn om voldoende bluskracht over het volume te bieden. De bluseenheden staan onder druk en kunnen volledig geopend worden in 5 milliseconden, ze debiteren met snelheden van 30m/s. Dergelijke explosie-bluseenheid kan ook als chemische barrière ingezet worden in leidingen, waarbij het de explosie verhindert een ander deel van de installatie te bereiken.


20/56

4.2 Broei Wanneer een te vochtig organisch materiaal opgeslagen wordt in een silo kan spontane opwarming of broei optreden. Broei start initieel als een biologisch proces waarbij door inwerking van bacteriën de temperatuur kan oplopen tot boven de 70°C. Rond deze temperatuur sterven de meeste thermofiele bacteriën af, wat het einde betekent van het biologische broeiproces. In bepaalde omstandigheden (in bulkopslag is meestal wel ergens in de massa hieraan voldaan) kan deze temperatuursverhoging echter voldoende zijn voor het ontstaan van chemische reacties (‘maillard reacties’, bruinkleuring, vergelijkbaar met bruinkleuring bij het bakken van brood), die de temperatuur op hun beurt verder doen oplopen. Indien de geproduceerde warmte niet voldoende kan worden afgevoerd, zal de temperatuur in de opslag gaan stijgen. Dit zal leiden tot een verdere snelheidstoename van de chemische omzettingsreacties en dus tot een verdere stijging van de temperatuur. Uiteindelijk kan dit leiden tot het ontstaan van een (smeul)-brand in een biomassaopslag.

Broei kan zich voordoen in diverse soorten opslag en treedt afhankelijk van het product op bij vochtgehaltes boven de 15%. Naast recent ‘geoogste’ producten zoals vers gehakseld hout of vers gemaaid gras (hooi) zijn producten met een grote hoeveelheid microbiologisch materiaal erg broeigevoelig (bv. biomass pellets vervaardigd uit rioolwaterzuiverings-slib, huisvuil ea afval).

Bij silo-opslag van granen of verwante en afgeleide producten wordt de vochtigheid van het opgeslagen product streng gevolgd daar dit een belangrijke factor is in de houdbaarheid van het product. Bij de stockage van ‘groene’ brandstoffen, zoals schroot van olijven, palmpitten, slibpellets, recuperatiehout, schors ed, wordt minder nauwlettend op het vochtgehalte van de opslag gelet daar dit slechts een beperkte invloed heeft op hun einddoel, namelijk, de verbranding ervan voor het opwekken van groene stroom.

Om broei te voorkomen wordt het FIFO-principe gehanteerd. Dit staat voor ‘first-in, first-out’, wat inhoudt dat de materialen zo kort mogelijk worden opgeslagen. Bij langere opslagtijd neemt immers de kans op het ontstaan van broei toe.

De vroegtijdige detectie van broei gebeurt veelal door het opvolgen van de temperatuur in de silo bv. adhv draadvormige thermische voelers opgehangen aan het silodak of door manuele spotmetingen. Daarnaast bestaan er systemen die de concentratie van koolstofmonoxide meten om vroegtijdig broei te detecteren. Hierbij detecteert men eigenlijk het ontstaan van een gloeiende of smeulende kern daar bij biologische broei enkel koolstofdioxide vrijkomt.

Om broei en brand door broei te detecteren is een de continue meting van drie parameters (temperatuur, CO, CO2) idealiter aangewezen. Een stijging van het CO2-gehalte gekoppeld aan een temperatuursopvolging en het ontbreken van koolstofmonoxide wijst op de aanwezigheid van biologische broei. Het opvolgen van de parameters laat toe na te gaan of de biologische activiteit toeneemt of afneemt en of er al sprake is van chemische broei.

21/56


Wanneer broei optreedt in een open horizontale silo-opslag, kan middels een temperatuursmeting de hotspot bepaald worden, waarna deze zo snel mogelijk middels een shovel (bulldozer) verwijderd dient te worden. Het hete materiaal kan dan eventueel opengetrokken en geblust worden.

Wanneer met zekerheid biologische broei in een vroeg stadium wordt vastgesteld in een gesloten opslag (silo) dan kan men eventueel het materiaal uit de silo verwijderen door de productie te versnellen. Men kan ook een luchtkoeling overwegen. Hierbij droogt het product en koelt de massa af wat de processen vertraagt en het product dus langer houdbaar maakt. Indien echter reeds chemische broei aanwezig is dan versterkt deze zuurstofaanvoer enkel de smeulbrand en kan dit leiden tot een uitslaande brand.

Indien men in een gesloten opslag (silo) afblust met water dan dient de partij als verloren beschouwd te worden, daar het materiaal extra broeigevoelig zal worden en dus niet meer geschikt zal zijn om nog langer in opslag te houden.

Wanneer de broei ernstig is, kan enkel overgegaan worden tot het inertiseren van de atmosfeer. Dit wordt bewerkstelligd door het toevoegen van het zware koolstofdioxide CO2 (zwaarder dan lucht) aan de bovenkant eventueel gecombineerd met het toevoegen van stikstof N2 (lichter dan lucht) vanaf de onderkant. Definitieve blussing van de silo wordt met CO2 veelal niet bereikt, want de in de silo-inhoud aanwezige zuurstof is meestal voldoende om een smeulbrand lange tijd te onderhouden. Het explosiegevaar en de branduitbreiding worden echter in zeer belangrijke mate beperkt. De uiteindelijke blussing zal veelal neerkomen op het leeghalen van de silo. Bij dit leeghalen dient aandacht besteed te worden aan het ontstaan van een stofexplosie of aan het sterk uitbreiden van de brand door de nieuwe luchttoevoer. Parate aanvalsslangen zijn hierbij noodzakelijk. Dergelijke handelingen worden in punt 5 echter meer in detail beschreven.


22/56

5. Optreden bij silo-brand/ontploffing De brandweer kan gevraagd worden om tussen te komen bij brand of na ontploffing in een siloopslag of verwante installatie. De interventie kan bijvoorbeeld gevraagd worden naar aanleiding van een brand van een technische installatie bv. een transportband, het ontstaan van een smeulbrand door chemische broei of een interventie na ontploffing in een installatie onderdeel. Om deze incidenten en hun mogelijke gevolgen in te schatten werden enkele incidenten kort verzameld in Tabel 2 . Een meer uitgebreid overzicht aan incidenten en hun verloop is terug te vinden in de bijlage 1 waarin diverse persberichten en onderzoeken kort zijn samengevat.

Datum

Locatie

Incident

Slachtoffers

Projectielen

Glasbreuk

06/12/79

Brême (D)

Explosie in bloem silo

14 17 gewonden

-

2000 m

11/05/82

Boiry-Ste-Rictrude (F)

Explosie in suikerfabriek

geen

500 m

-

18/10/82

Metz (F)

Explosie in mouterij

12 1 gewonde

>100 m

-

14/04/92

La Rochelle (F)

Brand

10-tallen m

-

en

explosie

in geen

veevoederopslag 06/12/93

Floreffe (B)

Explosie in graansilo

5, 4 gewonden

100 m

300 m

20/08/97

Blaye (F)

Explosie in graansilo

11, 1 gewonde

140 m

200 m

Tabel 2 Incidenten in silo-opslag en hun gevolgen

Achtereenvolgens wordt hierna het verloop van een dergelijke interventie besproken. De nadruk ligt hierbij op de silobrandbestrijding en het optreden na beperkte explosies die tot smeulbranden in de installatie leiden. Bij grote explosies spelen deze factoren ook een rol naast de instabiliteit van de installatie, het gevaar op secundaire explosies en het ontstaan van smeulbrand in opslagrestanten. Veelal zal in dergelijke gevallen een gecombineerde inzet gebeuren, namelijk een inzet ter beveiliging van de situatie en een inzet gericht op de redding van de eventueel onder de brokstukken of onder het product bedolven personen.

5.1 Aanrijden Bij het aanrijden naar een incident in een installatie waar brandbare materialen in bulk worden verhandeld zoals bijvoorbeeld in de agro-industrie of de (steen)kool-, kunststof-, metaal- of houtverwerkende nijverheid, dient men behoed te zijn voor de gevaren van een stofexplosie of eventuele nog te volgen secundaire stofexplosies.

Afhankelijk van het type product, de opgeslagen hoeveelheid, de veiligheidsvoorzieningen en het incident variëren de effectcirkels die verwacht kunnen worden bij een explosie (Tabel 2). Als belangrijke schadeveroorzakers dient in eerste instantie gedacht te worden aan de plotse drukopbouw die de installatie vernielt en brokstukken wegslingert. De drukgolf kan tot op grote afstand glasbreuk veroorzaken en hierdoor mensen verwonden. De inhoud uit de verticale opslag kan bij een explosie vrijkomen en in de onmiddellijke omgeving van de silo’s is hierdoor een ernstige kans op het ‘verdrinken’ in het opgeslagen materiaal. INERIS gaat, in hun rapport omtrent optreden bij stofexplosies, uit van een minimaal te evacueren perimeter van 500 m bij een ernstig explosiegevaar. Doch deze afstand zomaar veralgemenen lijkt moeilijk.

23/56


Een minimale eerste opstelafstand van 100 m van het object waarna een verkenningsploeg gestuurd wordt, lijkt aangewezen. Bij voorkeur stelt men de wagen bij deze benadering in dekking op. Hiermee wordt bedoeld dat de eerst aangekomen wagen polshoogte gaat nemen terwijl andere voertuigen op afstand afwachten. Vanzelfsprekend stelt men zich hierbij beter niet op nabij explosiedruk-ontlastingsluiken. Vraag hierbij informatie aan een verantwoordelijke van de installatie omtrent het incident. Belangrijke aandachtspunten hierbij zijn

De aard van het incident (brand, explosie, broei, technisch falen, detectie)

De locatie van het incident en de toegangen ertoe (hoogte van het gebouw, de silo)

Aanwezige personen/slachtoffers

De laatst uitgevoerde activiteit (vullen, legen, …)

De aanwezige producten

De vullingsgraad van de silo’s (leeg, halfvol, volledig gevuld,…)

De huidige toestand in de silo (temperatuur, detectie)

Aanwezige blusvoorziening (stijgleidingen)

Praktisch gezien is het aangewezen om personeel en burgers in eerste instantie zeker tot 3 keer de hoogte van de silo te evacueren. Hierdoor beveiligt men derden tegen het merendeel van de directe effecten van de explosie. Het is echter aangeraden om ook buiten deze perimeter de aanwezigheid van toeschouwers (ook in huizen achter vensters) ed te ontraden. Indien de opslag een zeer droog en fijn poeder (suiker, bloem, melkpoeder) betreft dan is het aangewezen om de evacuatiecirkel te vergroten.

Het ‘voor de inzet noodzakelijke’ brandweerpersoneel stelt zich op buiten een straal van minimaal 2 keer de hoogte van de silo (Figuur 22). Deze opstelling gebeurt bij voorkeur in dekking, desnoods achter de voertuigen. Niet noodzakelijk personeel wacht beter op een veiligere afstand. Al het personeel aanwezig op de interventie dient volledige beschermkledij te dragen !

H

H INZET Beperkte inzet brandweerpersoneel

H

H

EVACUATIE Politie, bedrijfspersoneel, burgers Niet noodzakelijk brandweerpersoneel

H H OPSTELLING IN DEKKING Noodzakelijk brandweerpersoneel

Figuur 22 Schematische voorstelling opstelafstand

Indien blijkt dat het een ernstig incident (bv. brand in de silo) is, of indien dit verondersteld wordt, dient opgeschaald te worden met het oog op de belangrijke logistieke vereisten nodig om een smeulbrand te blussen. Algemeen kan men stellen dat bij een smeulbrand in een silo de brandontwikkeling veeleer traag zal verlopen wat de tijd biedt om voldoende veilig te werken.


24/56

5.2 De inzet Bij een eerste verkenning of inzet in het gebouw of in de installatie beperkt men het aantal personen tot deze echt noodzakelijk. Laat indien mogelijk de installatie stilzetten en vraag of een schematisch bord van de installatie aanwezig is om een zicht op de installatie te krijgen. Vraag om de elektriciteit uit te schakelen met het oog op eventuele bluswerken, let evenwel of hiermee nog voldoende verlichting in de installatie aanwezig is.

Probeer zoveel mogelijk installaties van elkaar te scheiden door bv luiken tot de silo’s te sluiten. Hierdoor verkleint de kans op het optreden van stofwolken in de installatie wat het gevaar op explosies verkleint. Om dezelfde reden is het ook belangrijk om zo weinig mogelijk luchtstromingen te creëren die stof zouden kunnen doen opdwarrelen. Open maw niet zomaar ramen of toegangen tot het gebouw.

Als opmerking hierbij geldt dat het sluiten van luiken die toegang geven tot de buitenlucht om luchtstromingen tegen te gaan, niet steeds het vergrendelen van deze hoeft te betekenen. Een luik bovenaan een in open lucht staande silo dichtleggen, maar niet vergrendelen, laat toe dat een eventuele drukopbouw nog steeds via deze weg kan ontlasten.

Bij de stofwolken van de meeste courante granen geldt dat ‘wanneer men zijn hand bij een gestrekte arm door stof niet meer kan zien’ een explosiegevaarlijke atmosfeer bereikt is.

Gebruik bij de verkenning een warmtebeeld-camera om ongewoon warme plaatsen in de silo of in toevoerleidingen te lokaliseren. Bij een temperatuursmeting mag men niet vergeten dat temperaturen tot 60-70°C in de opgeslagen massa aanwezig in de silo als normaal kunnen worden gerekend.

Hoewel voor een eerste aanval de inzet van een hoge druk gewoonlijk wordt toegepast, is het veelal aangewezen in dergelijke installaties om lage druk af te leggen, dit zodat makkelijker tussen de installaties en de trappen gevorderd kan worden. Indien een stijgleiding aanwezig is dient de ploeg een hoogbouwzak mee te nemen en een eigen lijn afgelegd vanaf de wagen. Het is immers niet zeker of de stijgleiding nog in goede staat is.

De eerste inzet zal er veelal in bestaan om een zichtbare brand of stofwolk te bestrijden met een korte nevelstraal. Het gebruik van een volle straal is, door het mogelijk opwervelen van stof, sterk af te raden. Om stofwolken te voorkomen kan men hopen materiaal in open bunkers of opgehoopt stof in de installatie afdekken met een zeil of lichtjes natmaken met een sproeistraal zodat het stof blijft kleven. Verder is het ook aan te raden om in stoffilters of stofbunkers kort te nevelen daar na een eerste explosie of bij brand veelal gloeiende delen via de afzuiging hierin zijn terecht gekomen.

Het gebruik van water dient echter zo veel mogelijk beperkt te worden. Dit geldt des temeer voor locaties waarbij door zwelling of door het ontstaan van broei achteraf problemen te verwachten zijn, we denken hierbij aan silo’s, stofbunkers of leidingen die materiaal bevatten. Een korte

25/56


nevelstoot is over het algemeen het maximum dat gebruikt mag worden om een brand aan te vallen.

Indien een brand zich bevindt in een silo dan blust men beter niet met water van bovenaf. Het inbrengen van water, ook een waternevel, stuurt immers lucht (zuurstof) mee naar binnen wat tot de ontsteking kan leiden van de rookgassen in de silo. Verder kan een waterstraal aangekoekt stof van de wanden losmaken waardoor dit naar beneden valt en een stofwolkexplosie creëert. Hierbij bestaat slechts 1 uitzondering namelijk wanneer de silo bijna volledig gevuld is en enkel de bovenlaag in de silo smeult, maw als de afstand die de nevelstraal moet afleggen erg beperkt is. Enkele korte stoten leveren echter snel de maximum toegestane hoeveelheid water. Bij een brand in een silo wordt bij voorkeur op koolstofdioxide blussing over gestapt.

Het afblussen en leegspuiten van de silo langs onder door het openen van een toegangsdeur op het laagste niveau of op een tussenniveau is evenmin aan te raden doordat bij dergelijke inzet instabiele ‘grotten’ in de productmassa gevormd kunnen worden. Bij het invallen van deze grotten kan een stofwolk gevormd worden die kan ontsteken in contact met smeulende resten. Het verwijderen van materiaal via dezelfde weg als deze waar de brandweermannen opgesteld staan, houdt bijkomend het gevaar voor het bedolven raken in.

Bij werkzaamheden in een stofrijke atmosfeer van agrarisch materiaal dient men aandacht te besteden aan het gebruik van adembescherming. Veelal is immers een schimmel aanwezig die de werking van de longen kan aantasten en kan leiden tot longontstekingachtige symptomen (Farmers lung). Deze treden bovendien veelal pas op 4 tot 8u na de blootstelling. Het dragen van ademlucht bij de verkenning en bij andere activiteiten in een stofrijke atmosfeer is dan ook aangewezen.

Het maken van openingen in silo’s of in delen van installaties doet men slechts in uiterste nood en natuurlijk nooit met een snijbrander of een slijpschijf maar eerder via het klassieke hydraulische bevrijdingsgereedschap, reciprozagen of knabbelscharen, desnoods wordt hiertoe de opening gestart met een boor. Bij het openmaken van de silo bestaat immers de kans dat door de plotse luchttoevoer de smeulbrand explosief uitbreiding neemt, hierdoor kan de stabiliteit van de silo in het gevaar komen.


26/56

5.2.1 Kleine onafhankelijke silo’s Wanneer men te maken heeft met kleine onafhankelijke silo’s zoals deze bijvoorbeeld aangetroffen kunnen worden in houtzagerijen ed voor de opslag van houtstof en zaagsel, dient men eerst te overwegen of men de silo nog veilig kan leegmaken onder een waternevel waarna men de restanten afblust en afvoert. De brandhaard dient op dat ogenblik vanzelfsprekend nog klein en zeer plaatselijk te zijn en de silo-inhoud erg beperkt. De belangrijkste gevaren bij het leegmaken zijn het loskomen van een aangekoekte laag stof dewelke een stofwolk en aansluitend een explosie veroorzaakt en het plots ontbranden van smeulend materiaal wanneer het in openlucht terecht komt door de toegenomen zuurstoftoevoer.

Figuur 23 Silobrand in Howden, hoewel er geen details vermeld zijn bij deze foto’s kan men veronderstellen dat een ladder hier als wig gebruikt is om vastzittend materiaal los te maken, wat leidde tot deze gevaarlijke branduitbreiding, op te merken valt dat geen adembescherming was omgehangen www.humbersidefire.gov.uk

Het leegmaken van de silo gebeurt bij voorkeur via de daartoe voorziene openingen (niet via de toegangsluiken of mangaten) en installaties. Er wordt hierbij op een laag debiet gewerkt. Gezien de silo-ontladers veelal niet voorzien zijn voor doorlopend gebruik, dient men de temperatuur van de ontlader op te volgen en het ledigen desnoods met voldoende tussenpozen (om de 30-45 min een

27/56


stop inlassen) uit te voeren. Het materiaal wordt vanzelfsprekend beter niet in het gebouw vrijgesteld en dient gecontroleerd en desnoods afgeblust te worden.

Wanneer de ruimte het niet toelaat om de silo veilig leeg te halen, de silo veel materiaal bevat, de brand te ver gevorderd is of indien het leeghalen in een kort tijdsbestek niet mogelijk is; dan moet de brand in de silo beveiligd worden met koolstofdioxide zoals hieronder vermeld.

Wanneer de locatie van de brand voldoende gekend is, kan eventueel een blussing met water via een puntvormige straalpijp overwegen, waarmee men de wand doorboort en de sproeikop tot in de smeulhaard brengt (niet toepasbaar bij grote of betonnen silo’s).

In eerste instantie is het doel van de inzet van een doorborende straalpijp, het lokaal koelen van een smeulbrand en het onderdrukken van de brand door stoomvorming. Deze inzet heeft dus tot doel de brand te controleren zodat de silo veiliger geleegd kan worden. Het verdrinken van de brand zou de stabiliteit van de silo teveel in het gevaar kunnen brengen. Wanneer men water toepast, voorziet men beter een opening onderaan de silo zodat een deel van het water en mogelijks product weg kan stromen. Zoals reeds vermeld dient het product na blussing met water uit de silo verwijderd te worden vanwege de kans op broei.

Een veilige toegang tot de silo is bij de inzet van waternevel of doorborende straalpijpen noodzakelijk. Bij voorkeur wordt deze middels ladderwagen of hoogtewerker (onafhankelijk van de installatie) verzekerd. Omwille van het explosie en stabiliteitsprobleem wordt, zeker bij kleinere silo’s, beter niet van op het dak van de silo gewerkt.

Om de stabiliteit van metalen silo’s te ondersteunen kan een koeling middels een sproeistraal toegepast worden. Deze koeling remt ook deels de branduitbreiding. De nodige aandacht is echter vereist om de koeling zo gelijkmatig mogelijk te verdelen over de omtrek zodat geen vervormingen optreden.

Vooraleer het leegmaken van de silo wordt gestart dient een goed zicht te bestaan op waar men met de smeulende inhoud terecht kan. Het finaal afblussen gebeurt beter niet onder de silo of in de nabijheid van een andere installatie. Het gebruik van een bulldozer of ander werktuig eigen aan het bedrijf of uit opvordering kan hierbij handig zijn. Verder kan men vacuumtankwagens laten voorzien voor het uiteindelijk weghalen van de product-slurry.

Bij het leeghalen van een silo dient men natuurlijk voldoende handlijnen onder druk klaar te hebben staan om een eventuele brand te bestrijden. Er dient in de nabijheid, in dekking, een uitgerust stand-by team klaar te staan dat de veiligheid van de ingezette personen verzekert. Het principe waarbij men het minimaal aantal personen blootstelt aan het gevaar dient ook bij het leeghalen aangehouden te worden.


28/56

Bij dergelijke werkzaamheden is het dragen van adembescherming vanzelfsprekend aangewezen ter bescherming tegen het stof maar ook als bescherming van de longen tegen de effecten (druk en warmte) van een eventuele ontsteking van een stofwolk of een explosie van de silo.

Bij silo’s vormt brugvorming een specifiek probleem. Men spreekt van brugvorming in silo’s wanneer het materiaal zodanig aan elkaar hecht dat er een boog, een brug gevormd wordt waardoor het bovenliggende materiaal niet meer kan wegstromen. Veelal zal dit optreden door de inwerking van vocht, specifiek bij langdurige stockage. Het fenomeen kan zich echter ook voordoen bij een brand, hier klit het materiaal samen door de hitte. Wanneer bij het leeghalen dergelijke brug aanwezig is dan bekomt men een instabiele situatie. Het boven liggende materiaal kan plots naar beneden komen wanneer de brug het begeeft. Het effect hiervan kan een stofwolk veroorzaken maar het kan in extremis ook voor een zodanige onderdruk in de silo zorgen dat deze implodeert omdat niet snel genoeg lucht van bovenaf kan worden toegevoerd. Bij een implosie scheuren veelal de silowanden waardoor een plotse uitstroom van product kan optreden. In sommige silo’s zijn onderaan trilplaten bevestigd om brugvorming tegen te gaan. Brugvorming is ook de hoofdreden waarom een silo beter via de daartoe voorziene openingen wordt leeggehaald. De afmetingen zijn hier immers berekend op het creëren van een massastroom waardoor het product van alle zijden gelijkmatig uit de silo stroomt.

Figuur 24 Bij een bedrijf dat houtpellets in Lafargeville (NY, US) maakt, raakte een stofafzuiging tot explosie, vermoedelijk door de opwarming onder de aanlading van stof. De explosie zette zich verder in de leiding naar de silo waar het zaagsel ontstak. De silo werd geblust met water. Het ‘veilig werken’ bij deze inzet is moeilijk te zien op de foto’s. www.claytonfiredepartment.org

29/56


Anderzijds kan men, als inertisatie of lokale blussing niet mogelijk is, de silo gecontroleerd (onder koeling) laten leegbranden tot een veiligere oplossing kan worden bereikt. Dit gecontroleerd uitbranden kan echter een zeer langdurige inzet (meerdere dagen tot weken) betekenen met overlast voor de omgeving door de rook en het eventuele explosiegevaar. Deze laatste procedure ‘alles afsluiten en gecontroleerd laten uitbranden’ is de ‘standing order’ in de Verenigde Staten bij de bestrijding van branden in zuurstoflimiterende silo’s. Dit zijn silo’s waar verse, vochtige producten bv. gehakselde maïs worden opgeslagen in een verminderde zuurstofatmosfeer. Hiertoe zijn deze silo’s uitgerust met rubber dichtingen ter hoogte van mangaten ed. Het verse product ‘ademt’ wanneer het in de silo gebracht wordt en onttrekt daardoor de zuurstof aan de atmosfeer in de silo waarbij koolstofdioxide gevormd wordt. Eenmaal de zuurstofconcentratie daalt, wordt melkzuur gevormd in anaërobe bacteriewerking, wat het product helpt bewaren. Branden in dergelijke silo’s treden veelal op door luchtlekken ter hoogte van de afdichtingen, waardoor broei en uiteindelijk een smeulbrand ontstaat. Alle toevoer van zuurstof in dergelijke situatie bv door het blussen van bovenaf leidde in het verleden reeds tot diverse ontploffingen. In Europa komen dergelijke silo’s gelukkig veel minder voor.

5.2.2. Grotere silo’s en gecombineerde installaties Daar het gecontroleerd, snel en veilig afvoeren van het grote volume aan opgeslagen materiaal in hoge verticale silo’s slechts moeilijk verwezenlijkt kan worden, is voorafgaande inertisatie noodzakelijk. Het zomaar leeghalen zou immers een te grote product vermenging en luchttoevoer betekenen wat de smeulbrand zou doen uitbreiden. Bovendien is in dergelijke installaties door de jaren heen een aanzienlijke laag stof aanwezig op de wanden van de silo wat het risico verhoogt.

Inertisatie berust op het verminderen van de zuurstofconcentratie in de silo waardoor de brand in zijn uitbreiding wordt gestopt en de kans op explosie afneemt. Het gebruik van andere blustechnieken gebaseerd op doorborende straalpijpen, zijn gezien de doorgaans betonnen opbouw veel moeilijker toepasbaar. Bovendien zou de hoeveelheid water vereist voor het controleren van een brand van een beetje omvang de stabiliteit van de silo in gevaar brengen en de zwelling van het product met zich meebrengen. Rekeninghoudend met het feit dat dergelijke silo niet zomaar te legen is, zou dit voor ernstige complicaties zorgen.

Om de inertisatie van een silo te bereiken, worden, voor de verbrandingsreactie, inerte gassen aangewend. Deze vervangen geleidelijk de aanwezige lucht (zuurstof) in de silo en vullen hierbij de holtes tussen de opgeslagen productkorrels grotendeels op. Als inertiserende gassen worden vooral koolstofdioxide en stikstof aangewend. Beide gassen worden in diverse industriële processen aangewend

waardoor

ze

commercieel

eenvoudig

verkrijgbaar

zijn

in

voldoende

grote

hoeveelheden.

Deze brandbestrijding heeft als voordeel dat de kans op explosie afneemt zonder dat de massa van materiaal in de silo toeneemt. Het opgeslagen materiaal verliest bij dergelijke blussing geen bijkomende economische waarde (initieel is er branden rookschade). Als nadeel geldt echter dat inertisatie duur is, soms lang moet worden aangehouden (meerdere dagen) terwijl de bevoorrading


30/56

van voldoende gas soms problemen levert. Meestal wordt eerst een akkoord gezocht met de eigenaar of diens verzekeraar omtrent de kosten van dergelijke inzet.

Product

O2-concentratie vereist om explosie te vermijden

Kolenstof

14 %

Houtstof

11 %

Harshoudend stof

10 %

Zetmeelhoudend stof

11 %

Cellulose stof

10 %

Nylon stof

10 %

Polystyreen stof

8%

Lichte metalen

4 tot 6 %

Tabel 3 Limiet zuurstofconcentraties vereist om een stofexplosie te vermijden in relatie tot de aard van het stof (INERIS)

Er valt op te merken dat afhankelijk van het type opgeslagen materiaal soms extreem lage zuurstofconcentraties dienen te worden bereikt. Enkele voorbeelden hiervan zijn vermeld in Tabel 3. Algemeen wordt gesteld dat een smeulbrand in de meeste gevallen voldoende heeft aan zuurstofconcentraties boven de 8% om zich te onderhouden. Het blussen of controleren van metaalbranden door inertisatie is omwille van de lage concentratie aan zuurstof die dergelijke brand vereist, veelal niet mogelijk.

Een inertisatie kan natuurlijk alleen slagen wanneer de luchttoevoer naar de silo zoveel mogelijk wordt beperkt (aan- en afvoerluiken, mangaten sluiten) en de silo voldoende luchtdicht is uitgevoerd. Indien een grote, hoge silo onvoldoende luchtdicht is uitgevoerd en bovendien temperatuursondes ontbreken, dan is inertisatie twijfelachtig en het effect ervan ook niet controleerbaar. In dergelijk geval is gecontroleerd laten branden waarschijnlijk de enige optie. Voorzie de maximale veiligheidsperimeter van 500 m en beperk het aantal ingezette personen tot het strikte minimum.

Indien voor inertisatie gekozen wordt, dan dienen systematisch parameters zoals temperatuur en de concentraties van zuurstof en koolstofmonoxide te worden gemeten en genoteerd zodat de efficiëntie van het verstikken vastgesteld worden. Idealiter meet men op verschillende niveaus in de silo bijvoorbeeld door gebruik te maken van de vaste temperatuursondes aanwezig in de silo of door eventueel aanwezige meetopeningen.

Het volledig blussen van een smeulbrand door middel van inertisatie is meestal onmogelijk, het stoppen van de uitbreiding en het beschermen tegen een explosie is veelal eenvoudig haalbaar. Het volledig afblussen van de silo vereist het gecontroleerd leegmaken ervan, zoals eerder beschreven. Men kan echter pas tot leegmaken overgaan wanneer de zuurstofconcentratie voldoende verlaagd is en de temperatuur voldoende is gedaald. Algemeen wordt een blussing met een inert gas minimaal 48u aangehouden. Er zijn echter interventies bekend waar een inertisatie gedurende langere periodes werd aangehouden. In Saint Ouen l’ Aumône werd als voorbeeld een

31/56


inertisatie van diverse silo-cellen met stikstof 28 dagen volgehouden (vereiste 137912 m3 N2, INERIS).

5.2.3 Koolstofdioxide Koolstofdioxide is een kleurloos, onbrandbaar gas. Het is een gas met een algemeen verstikkende werking, maw het verdringt de zuurstof. Doordat koolstofdioxide in het menselijk lichaam ook het ademhalingscentrum stuurt, treden er reeds bij lagere concentraties nadelige effecten op. Zo is de MAK-waarde (maximale arbeids-concentratie) vastgelegd op 5000 ppm (0,5% vol) en treedt er acuut gevaar op bij een concentratie boven de 4 vol% koolstofdioxide. Bij het inertiseren met koolstofdioxide wordt daarom beter persluchtapparatuur omgehangen evenals een zuurstofmeter. Dit geldt des te meer bij werkzaamheden op lagere niveaus of onderaan de silo en bij de lediging van een geïnertiseerde silo.

CO2 %

O2 %

N2 %

<0,03

21

79

0,5

20,9

78,6

tot 2,5

20,5

77

2,5-4

20,5-20,2

77-75,8

Invloed op de mens Normale luchtsamenstelling 5000 ppm = MAK waarde ademvolume ↑ met 50 tot 100% Versterkte en diepe ademhaling Hoofdpijn, hartklop ↑, polsslag ↑, opwinding, duizeligheid neiging tot flauwte na 30-60 min

4-7

20,2-19,5

75,8-73,5

Ademvolume ↑ met 300% Hoofdpijn, duizeligheid, zweten Vergiftiging na 30 min

7-10

19,5-18,9

73,5-71,1

Ernstige ademnood, bewusteloosheid treedt snel in na 4u overlading CO2 in bloed =

10-20

18,9-16,8

71,1-63,2

>20

<16,8

<63,2

Overlijden in seconden Acuut overlijden

Tabel 4 Gevaar bij koolstofdioxide toename in de atmosfeer, dit leidt tot een O2 afname en een N2 afname in verhouding 1:4. (www.hoekloos.nl)

Koolstofdioxide mag niet gebruikt worden bij de bestrijding van metaalbranden, omdat het in contact hiermee, in afwezigheid van zuurstof, reageert. De reactie leidt tot de vorming van een metaaloxide en tot koolstof en levert extreem hoge temperaturen. Tegenstanders van blussing middels koolstofdioxide, schermen met de dissociatiereactie van koolstofdioxide in zuurstof en koolstofmonoxide, bij temperaturen boven 1200°C. Deze reactie is veelal te beperkt om enige echte invloed op de brandbestrijding te hebben.

Doordat het 1,5 maal zwaarder is dan lucht leent koolstofdioixide zich beter dan stikstof, voor een brandbestrijding vanaf de bovenkant van de silo. Bij de brandbestrijding wordt veelal vloeibare of vaste koolstofdioxide aangewend. Dit niet alleen omdat de dichtheid van de vaste of de vloeibare vorm groter is en daardoor een kleiner volume geleverd moet worden voor dezelfde hoeveelheid


32/56

gas, maar ook omdat koud koolzuurgas iets makkelijker in het product zakt. Achtereenvolgens wordt de blussing met vloeibare en vaste koolstofdioxide hieronder besproken.

Algemeen kan men stellen dat ongeveer 2 kg koolstofdioxide per kubieke meter silo (INERIS, Brandweer Gent) vereist is om een zuurstofverlaging tot 8% te bereiken. Evenwel bestaat de kans dat indien de brand zich nog in een beginstadium en aan de oppervlakte van het materiaal bevindt men met minder koolstofdioxide (bv. 1 kg CO2 per m3) de blussing bereikt. Gezien een inertisatie minimaal 48u, maar soms ook langer moet worden volgehouden is een reserve voorraad voor het regelmatig bijvullen noodzakelijk. In principe dient de inertisatie volgehouden te worden tot de silo volledig leeggemaakt is.

5.2.3.1 Blussing met vloeibaar koolstofdioxide Koolstofdioxide kan eenvoudig onder verhoogde druk bij kamertemperatuur vloeibaar gemaakt worden. Bij 20°C is een druk van 58.5 bar hiertoe reeds

Gas

voldoende. Vloeibaar koolstofdioxide wordt geleverd via drukhouders met een stijgbuis. Deze stijgbuis (figuur 25) vormt een verbinding tussen de vloeistoffase onder in de gascylinder en de afsluitkraan. Bij het openen van de

Vloeistof

gaskraan duwt de gasfase de vloeibare fase naar buiten, waardoor de interne druk daalt en de vloeistof gaat koken tot het drukverlies gecompenseerd is. Om de vloeibare fase te bekomen is het vanzelfsprekend van belang dat dergelijke flessen steeds rechtopstaand worden gebruikt. Flessen met een stijgbuis zijn op het ogief (=fleskop) voorzien van een geverfde aanduiding ‘TP’ wat tube plongeur of te stijgbuis betekent. Meestal staat op het etiket ook de aanwezigheid van een stijgbuis vermeldt. Daarnaast is levering van vloeibaar

koolstofdioxide

mogelijk

via

tankwagens

voorzien

van

Figuur 25 Links gasfles met stijgbuis, rechts een gewone gasfles voor koolstofdioxide

een

gelijkaardig stijgbuis systeem.

Wanneer men vloeibare koolstofdioxide snel ontspant, vrijstelt (klassieke CO2 blusser) dan koelt dit af tot –78,5°C waarbij koolzuursneeuw wordt gevormd. Wanneer dit vaste koolstofdioxide sublimeert (overgang van vast naar gas, zonder te smelten) dan levert 1 l vloeibaar koolstofdioxide ongeveer 540 l gas (bij 1 atm en 15°C). Een standaard drukcylinder van 60l waterinhoud bevat 40 à 50 l vloeibaar gas (39-49 kg), wat ongeveer 21,6 tot 27 m3 koolstofdioxide gas betekent. Dit is goed voor de volledige inertisatie van ongeveer 24 m3 silo.

1 fles 60l = 48 kg CO2, v= 24000 l CO2,g= 24m3 CO2, g goed voor 24 m3 silo

De introductie van volume gas kan tot een drukstijging in de silo leiden en rookgassen via diverse openingen naar buiten drukken. Het grootse gevaar is echter afkomstig van de statische oplading, die optreedt wanneer men koolstofdioxide met een groot debiet wordt vrijgesteld. De statische oplading kan voldoende zijn om een aanwezige stofwolk, zeker bij gevoelig fijn stof (suiker, bloem,…) te ontsteken. Om deze statische oplading tegen te gaan mag enkel een elektrisch

33/56


geleidende slang worden aangewend. Om dezelfde reden wordt beter geen klassieke CO2-blusser uitstroommond gebruikt.

De lage temperatuur van het uitstromende gas, levert een heel koude slang en het hanteren hiervan kan vrieswonden veroorzaken. Daarom werkt men minimaal met droge dikke lederen brandhandschoenen, bij voorkeur in combinatie met een vod. Wanneer men de leiding lang vasthoudt bestaat immers de kans op vastvriezen en een vastgevroren vod kan men makkelijker loslaten dan een handschoen. Contact met de blote huid, de ogen e.d. dient vermeden te worden. Omdat sommige materialen erg broos kunnen worden bij deze lage temperaturen is het aangewezen om bij levering van de gasflessen door de leverancier een Figuur 26 Vloeibaar koolstofdioxide inzet, foto BW Antwerpen

Het

transport

vormt

aangepaste leiding te laten meeleveren.

meestal

het

grootste

probleem

bij

het

aanwenden

van

vloeibaar

koolstofdioxide. Aangezien de brandbestrijding van bovenaf dient te gebeuren, moet de vloeistof middels een slang in de silo worden gebracht. Daar deze leveringslangen bij tankwagens veelal te beperkt zijn qua lengte en het debiet ervan mogelijk te hoog voor het gecontroleerd aanbrengen, wordt in de praktijk meestal met drukhouders gewerkt. Deze drukhouders kunnen geleverd worden met een aangepaste slang van enkele meters zodat de koolstofdioxide via een opening in de silo kan worden geleid. Het ter plaatse brengen van deze gasflessen of gasflesbatterijen bovenop de silo vereist een goede toegang tot de galerij boven de silo’s door bijvoorbeeld een goederenlift, een hoogtewerker, een ladderwagen of een opgeëiste kraan. Bij deze laatste opties dient natuurlijk voldoende aandacht besteed te worden aan het beveiligen tegen vallen van de gascylinders. Het gebruik van een lange transportslang gekoppeld aan dergelijke gasflessen is tot op heden niet getest, maar biedt mogelijks een oplossing. In de meeste installaties is de af te leggen weg en de te overwinnen hoogte meestal dermate groot dat het ter plaatse brengen op hoogte van de drukhouders noodzakelijk blijft.

Het inertiseren met vloeibaar koolstofdioxide vereist een goed georganiseerde logistiek voor het ter plaatse brengen van een grote hoeveelheid koolstofdioxide. Eenmaal de vulling gestart, dient deze quasi ononderbroken te worden aangehouden, tot een berekende vulling is bereikt waarna een op regelmatige momenten een hoeveelheid koolstofdioxide wordt aangevuld om eventuele lekkages op te vangen.

Bij het vullen dient erop gelet te worden dat de vulslang de aangekoekte stoflaag op dewanden niet verstoort en een stofwolk veroorzaakt. Ook pendelbewegingen van deze slang bij de leegstroom dienen beperkt te worden.

Het aanbrengen van vloeibaar koolstofdioxide langs de onderkant van de silo dient te worden vermeden daar een grote kans bestaat op het vastvriezen van luiken bestemd voor het leegmaken van de silo. Industriebrandbestrijding - Silobrand Brandweer Antwerpen - 1.0 - 2006

34/56

5.2.3.2 Blussing met vast koolstofdioxide Door het plots laten ontspannen van vloeibaar koolstofdioxide ontstaat vast koolstofdioxide of droogijs. Men stelt dit vast door de vorming van koolzuursneeuw. In industriële installaties wordt dergelijke methode aangewend voor de productie van droogijsblokken, schijven of pellets die oa gebruikt worden voor diverse koeldoeleinden. Bij het inertiseren van silo’s (of scheepsruimen) worden enkel blokken droogijs gebruikt omwille van de handelbaarheid.

Figuur 27 Blokken (www.polarice.ie ) en gebroken droogijs (www.wikepedia.org

)

Het vaste koolstofdioxde (-78,5°C) sublimeert bij kamertemperatuur en wordt droogijs genoemd omdat het in tegenstelling tot het klassieke ijs (bevroren water) geen smeltwater nalaat waardoor producten droog blijven. Gezien de lage temperatuur van het droogijs geldt ook hier dat de manipulatie van het droogijs best met dikke handschoenen gebeurt. In contact met de blote huid kunnen vrieswonden optreden. Doordat het sublimeren van een blok koolstofdioxide koud gas levert, zal dit gas, net zoals het koude gas ontstaan na het ontspannen van vloeibare CO2, goed in de massa zinken.

Een blok van 1 kg vast koolstofdioxide levert ongeveer 500 l gas (bij 1 atm en 15°C). Een standaardblok van 10 kg (30x14,5x19,5 cm) levert zo’n 5 m3 koolstofdioxide gas. Dit is goed voor de inertsiatie van zo’n 5 m3 silo. 10 kg CO2, v = 5000 l CO2, g = 5 m3 CO2, g goed voor 5 m3 silo

Standaard worden dergelijke blokken droogijs aangeleverd in geïsoleerde kisten. De blokken zijn individueel meestal verpakt in bruin papier. Het transport gebeurt vanzelfsprekend in geventileerde voertuigen. Bij kamertemperatuur sublimeert 2-5% van een blok in 24u. In een geïsoleerde kist is droogijs echter makkelijk verschillende dagen tot een week houdbaar.

Door de geringe afmetingen en het geringe gewicht van een blok koolstofdioxide kan dit makkelijker ter plaatse worden gebracht dan een gascylinder en leent het zich ook beter om door nauwe doorgangen tot aan de silo-opening te raken. De blokken kunnen eenvoudig naar boven gedragen worden of met een touw naar boven worden getrokken.

De

blussing

met

koolstofdioxide

blokken

is

enigszins

anders

dan

deze

met

vloeibaar

koolstofdioxide. Men plaatst het droogijs immers rechtstreeks op het productoppervlak. Hierdoor bereikt de koolstofdioxide sneller het materiaal en wordt de ruimte tussen het dak van de silo en 35/56


het opgeslagen materiaal minder met koolstofdioxide gevuld. Dit laat snellere bestrijding van de smeulhaard toe in vergelijking met het gebruik van vloeibaar koolstofdioxide, maar beperkt in mindere mate het gevaar op explosie wanneer een stofwolk in de silo wordt gevormd. Het neemt evenwel sneller de aanwezige ontstekingsbron in de silo (de smeulbrand) weg, waardoor het explosiegevaar natuurlijk ook vermindert. In tegenstelling tot vloeibaar koolstofdioxide (statische oplading bij uitstromen) levert het inbrengen van droogijs geen bijkomende ontstekingsbron.

Het aanbrengen van droogijsblokken vereist een speciale techniek daar het in de silo werpen van een 10 kg zwaar blok een aanleiding tot de vorming van een stofwolk en dus een stofexplosie zou leveren. Hiertoe gebruikt met de roversknoop (koeienknoop) zoals vermeld in bijlage 3. De roversknoop laat toe om een blok koolstofdioxide aan 1 eind tot op het materiaal te laten zakken waarna door het trekken aan het andere touweinde, de knoop zich lost en het touw eenvoudig naar boven kan worden getrokken. Hierdoor valt noch het blok noch het touw in de silo en hoeft men niet diverse touwen ter plaatse te brengen. Het systeem vereist wel een touw dat minimaal tweemaal zo lang is als de diepte tot het materiaal in de silo gemeten vanaf het silodak of de toegangsopening tot de silo.

5.2.3.3 Blussing met gasvormig koolstofdioxide Naast

vloeibaar

koolstofdioxide

kan

een

silobrand

bestreden

worden

met

gasvormig

koolstofdioxide. In vergelijking met het gebruik van vloeibaar koolstofdioxide heeft het enkele voordelen. Door het gebruik van een klassieke ontspanner kan men de uitstroming van het gas beter sturen en het debiet dus nauwkeurig instellen. Er is bij de uitstroom van gas bovendien een beperkter gevaar voor statische oplading. Als nadeel heeft, koolstofdioxidegas, dat het moeilijker de thermiek, veroorzaakt door een smeulbrand, kan overwinnen. De thermiek duwt het inertiserend gas langs boven weg, terwijl het langs onder lucht naar de brand aanzuigt. Verder blijft het gevaar bestaan dat bij het aanbrengen ervan wervelingen en stofwolken worden veroorzaakt (idem bij vloeibaar koolstofdioxide).

In Duitsland (Brandschutz, 81) werden reeds silo’s geblust met gasvormig koolstofdioxide. Het gas kan

aangevoerd

gastankwagens

worden

die

met

via een

gascylinders

zoals

warmtewisselaar

en

eerder een

beschreven

aantal

maar

ook

propaanbranders,

middels vloeibaar

koolstofdioxide omzetten tot het gasvormig product.

Gasvormig koolstofdioxide kan men echter aanwenden voor een inertisatie vanaf de onderkant van de silo. Dergelijke aanpak wordt echter beter uitgevoerd met het goedkopere en veelal makkelijker voorhanden zijnde stikstofgas, zoals verder beschreven.

Drukcylinders met gasvormig koolstofdioxide omgekeerd plaatsen om de vloeibare fase te laten uitstromen, is niet aan te raden. Het is niet eenvoudig dergelijke omgekeerde gasfles tegen omvallen te beveiligen en door de uitstroming van vloeibaar gas kan de kraan dichtvriezen of zelfs afbreken bij aanstoten.


36/56

5.2.4 Stikstof Stikstof is een kleurloos, reukloos, onbrandbaar gas. Stikstof maakt in de lucht reeds 79% uit, waardoor het goedkoper geproduceerd kan worden dan koolstofdioxide. Het is bovendien iets lichter dan lucht (relatieve dichtheid 0,97) waardoor het zich beter leent dan koolstofdioxide voor het opvullen van de silo van onderaf. Stikstof kan worden aangeleverd als gas (in drukhouders) of als vloeistof (in tankwagen of geïsoleerde opslag). Hoewel per volume-eenheid meer stikstof geleverd kan worden als vloeistof, is het gebruik ervan moeilijker omwille van zijn extreem lage temperatuur, namelijk –196°C bij 1 atmosfeer. In de brandbestrijding zal daarom enkel samengeperst stikstofgas (200 bar, 60l) worden aangewend.

Aangezien stikstof geen invloed heeft op onze lichaamsprocessen treden effecten van een verhoogde stikstofconcentratie pas veel later op dan bij koolstofdioxide. De effecten hierbij zijn echter puur gelinkt aan de daling van de zuurstofconcentratie. Zo is bij een zuurstofconcentratie onder de 15% een bewustzijnsverlaging mogelijk zonder dat de blootgestelde personen hier zelf iets van merken. Bij een percentage van 10% zuurstof kan spontane bewusteloosheid optreden zonder enig onbehagen vooraf. Onder de 6-8% zuurstof treedt binnen enkele minuten de dood op, tenzij het proces door beademing wordt omgekeerd. Bij het aanwenden van stikstof dient dan ook perslucht te worden gedragen evenals een zuurstofmeter.

O2%

N2%

Invloed op menselijk organisme

21

79

Natuurlijk aandeel in lucht

20-18

80-82

Versnelde ademhaling

18-13

82-87

Kaars zal net doven Ademvolume en polsslag verhoogd Verlaagde aandacht

13-10

87-90

Beoordelings en pijndrempel verlaagd Vermoeidheid, flauwte

10-6

90-94

<6

>94

Misselijkheid, slapte, nalatend geheugen, gelatenheid, bewusteloosheid Naar adem snakkend, kramp Snel intredende dood

Tabel 5 Globale weergave van de invloed van zuurstofverlaging op het menselijk organisme (www.hoekloos.nl)

Stikstof kan op twee manieren worden ingezet. Vooreerst is er de volledige blussing van de silo met stikstof, maar stikstof kan ook aanvullend gebruikt worden om een moeilijk te bereiken smeulhaard te controleren na koolstofdioxide inertisatie. Dit laatste verdient, wanneer het vereist is, de voorkeur.

37/56


5.2.4.1 Blussing met stikstof De volledige blussing van de silo met stikstof vereist het gecontroleerd inbrengen van stikstof langs onder in de silo. Dit maakt het logistiek probleem wat kleiner dan bij een koolstofdioxide blussing. Stikstof kan immers makkelijk over lange afstand worden getransporteerd in een kunststofslang. Meestal zijn er echter geen openingen voorzien onderaan de silo bestemd voor de inertisatie ervan. Indien een systeem voor luchtkoeling aanwezig is, dan kan mits enig aanpassingswerk dit systeem als blusleiding worden gebruikt. Volgens het INERIS is minimaal 1 m3 stikstof vereist voor het inertiseren van 1m3 silo. Dit maakt dat een fles van 60 l met een druk van 200 bar maximaal 12 m3 silo kan vullen. 1m3 stikstof gas per 1m3 siloinhoud

De brandbestrijding met stikstof is echter heel wat complexer dan op het eerste zicht verondersteld. Zo dient het debiet van de stikstof voldoende laag te zijn zodat aan de oppervlakte van het materiaal in de silo geen stofwolk ontstaat of dat er zich in het materiaal ‘banen’ gaan vormen die de stikstof preferentieel zal volgen in plaats van zich gelijkmatig te verdelen over de massa. Deze fenomenen zijn bovendien sterk afhankelijk van de aard van het materiaal (grootte van de korrel) aanwezig in de silo en van de hoogte van de kolom materiaal in de silo.

Onderzoek in laboratoria (Brandschutz, 81) heeft aangetoond dat in een silo met rijst (2,5m breed en diep en 17m hoog met een producthoogte van 17 m) en met sojaschroot (2,1 m breed en 3,8m diep en 25 m hoog met een producthoogte van 19 m) een volledige luchtverdringing in de silo mogelijk was met een inblaasdruk van 0,05 bar. De luchtverdringing werd op verschillende niveaus middels zuurstofmetingen gevolgd. De spoeltijd, vereist om een restconcentratie aan zuurstof van 1 vol% te bekomen, was 55 minuten bij de rijst en 13u bij het sojaschroot. Dit grote verschil in tijd wordt deels geweten aan dichtingsproblemen aan de voet van de sojaschrootsilo. Een zelfde test in een tarwemeel(bloem)silo leidde niet tot het inertiseren hoewel de stikstofdruk trapsgewijs verhoogd werd tot 1,5 bar. Dergelijke ingangsdruk bracht de silo bovendien dicht bij zijn barstdruk. Ogenschijnlijk verhinderde het fijne meel (korrelgrootte < 0.16mm ) de doorstroming. Wanneer een luchtkoelinginstallatie aanwezig is, kan de inblaasdruk hieraan afgetoetst worden. In eerste instantie is het echter beter om met een iets lagere druk te starten en de effecten ervan op te volgen.

Door deze verschijnselen wordt een blussing met stikstof eerder als alternatief beschouwd wanneer een blussing met koolstofdioxide niet mogelijk is. (Bijvoorbeeld omdat de levering ervan niet mogelijk

is.)

Een

blussing

met

stikstof

zal

eerder

verkozen

worden

wanneer

een

luchtkoelinginstallatie aanwezig is, wanneer de vullingsgraad van de silo hoog is, wanneer de brand zich eerder in de massa en zich niet aan de oppervlakte bevindt en wanneer de korrelgrootte een stikstofblussing toelaat.


38/56

5.2.4.2 Aanvullende blussing met stikstof Stikstofblussing kan ook als een aanvullende blussing worden aanzien, ondersteunend aan een koolstofdioxide blussing. Wanneer bij het van bovenaf inertiseren van een silo met koolstofdioxide, de blussing of de controle van een diepzittende smeulbrand niet wordt bereikt, kan men aanvullend een inertisatie langs onder met stikstof- of koolstofdioxidegas overwegen.

Hoewel de blussing in dit geval gelijkaardige problemen met zich meebrengt als hierboven vermeld, zal de vorming van een stofwolk door het inbrengen van stikstofgas slechts een veel beperkter gevaar vormen daar reeds een verarmde zuurstofatmosfeer in de silo aanwezig is.

De theorie bij dergelijke blussing bestaat erin dat de koolstofdioxide door de thermiek van de brand de locatie van de brand moeilijk bereikt terwijl diezelfde thermiek lucht langs onder naar de brand blijft toevoeren. Het uitschakelen van deze toevoer middels stikstofinjectie heeft natuurlijk pas nut als de silowanden voldoende dicht zijn en de luchttoevoer niet van elders de brand bereikt.

Gezien de blussing hierbij niet bedoeld is om de volledige silo te inertiseren maar enkel om de luchttoevoer te snijden, is het niet mogelijk om een streefwaarde aan kubieke meter stikstof naar voor te schuiven.

5.2.5 Schuimblussing in silo’s Hoewel het aanbrengen van schuim langs boven in een silo soms wordt voorgeschreven is het voordeel ervan twijfelachtig. Bij het aanbrengen van schuim (licht of middelschuim, zo weinig mogelijk waterinhoud) mag geen aangekoekt stof verstoord worden en dient het opbrengdebiet erg beperkt te blijven. Eenmaal de silo gevuld met schuim, neemt door het aan elkaar en aan de wand kleven van de stofdeeltjes de kans op een stofexplosie af. Een smeulbrand zal echter met deze maatregel nooit kunnen worden bestreden. Als voorbeeld geldt hier de brand in Doetinchem waar de brand enkele uren na het opbrengen van schuim terug in alle hevigheid uitbrak. Het schuim bevat immers voldoende zuurstof om de brand te onderhouden en kan een dieper liggende smeulbrand niet bereiken. Het gebruik van schuim betekent veelal het verlies van de economische waarde van het product zeker als het voor dierlijke of menselijke consumptie bestemd is.

Het aanbrengen van schuim dient dus eerder gezien te worden als laatste redmiddel. Het kan gebruikt worden om bij kleine silo’s het explosiegevaar te doen dalen, vooraleer men de silo leegmaakt. Het leegmaken van de silo dient echter kort na het aanbrengen van het schuim te gebeuren. Het risico dat het aanbrengen van het schuim een stofwolk veroorzaakt is echter niet uit te sluiten en voldoende afwegingen hieromtrent dienen gemaakt te worden. Het gebruik van schuim in hoge silo’s is ten stelligste af te raden daar de kans op het vormen van een stofwolk hier veel hoger is en het snel leegmaken van de silo meestal onmogelijk is.

Schuimblussing kan echter wel vereist zijn voor de brandbestrijding in andere delen van de installatie, zoals een brand in een elevator of transportband, waar grote rubberfracties aanwezig kunnen zijn.

39/56


5.2.6 Blussing in verwante installaties Hoewel de hierboven en hieronder beschreven technieken hoofdzakelijk geschreven zijn vanuit het standpunt van silobranden, kan men ook branden in verwante installaties op een gelijkaardige manier aanpakken. Een drooginstallatie is vanzelfsprekend zo’n installatie met een verhoogd brandgevaar. In de installatie wordt graan in doorstroom of in batches gedroogd door er lucht in te blazen. In principe kan dit door het inblazen van lucht middels een ventilator in de graanmassa, veelal zijn de installaties echter uitgerust voor het leveren van warme lucht bijvoorbeeld door propaanbranders of elektrische weerstanden.

Een

brand

in

een

drooginstallatie

vereist

volgende

stappen

en Figuur 28 Voorbeeld van een graandroger www.borton.biz www.deluxmfg.com

aandachtspunten :

laat eerst de installatie stilzetten

evacueer de omgeving, het personeel

vraag de inhoud en de aard van het product op

vraag welke weg het product normaal volgt in voorbereiding van de lediging van de installatie

controleer de temperatuur

koel de buitenwanden af

indien de drooginstallatie uitgerust is met een vast sprinklernet dit activeren, anders een nevelstraal langs boven in de installatie brengen.

Vermijd het openen van luiken of deuren ivm rookgasontsteking-backdraft

Voer een lediging uit, trek het materiaal open en blus na (evt. met bulldozer ed)


40/56

6. Algemeen besluit Brandbestrijding in silo’s of aanverwante installaties vergt het nodige inzicht in de installaties en hun specifieke gevaren. Het optreden in silo’s vereist een aangepaste instelling van de manschappen en de leidinggevenden. Veelal is men zich niet bewust van de gevaren en worden daardoor voor de omgeving, de bevolking geen adequate maatregelen genomen.

Bij de bestrijding van een silobrand is de kennis van enkele aangepaste blustechnieken samen met hun voor- en nadelen onontbeerlijk. Hoewel de brandbestrijding in een kleine onafhankelijke silo veelal zonder veel erg uitgevoerd kan worden, is een silobrand in een grote silo-opslag meestal een grootschalige en langdurige inzet met in vele gevallen logistieke problemen.

Deze tekst had tot doel de lezer enigszins vertrouwd te maken met de problematiek, maar het alleen lezen ervan kan maar moeilijk als voldoende worden aanzien in de voorbereiding van dergelijke brandbestrijding in uw beschermd gebied. Het bezoeken van de lokale installaties en het leggen van contacten met leveranciers van de specifieke blusmiddelen alsook het vertrouwd raken ermee zijn ten stelligste aan te raden.

41/56


BIJLAGE 1

SILO-BRANDBESTRIJDING OPSTELLING - INZET- BLUSMIDDELEN - VEILIGHEID

AANRIJDEN

-

STOFEXPLOSIEGEVAAR! Opstellen minimaal 100 m EVACUEER MINIMAAL HOOGTE SILO X 3 WERKPERIMETER HOOGTE SILO X 2 (in dekking !) Indien ernstig explosiegevaar (suiker, bloem) evacueer tot op 500 m SCHAAL OP (coördinatie/bevoorrading) VRAAG INFO OP (toestand, lading, vullingsgraad, incident,…)

Inzet beperkt aantal personeel explosiegevaar Rondom brand/stofwolk nevelstraal bestrijden Nevel preventief in filters, stofbunkers,… Beperkt watergebruik (zwellen) Laat alles stopzettenschema installatie ? Elektriciteit uitschakelen verlichting ? Silo-openingen afsluiten Meet temp. op diverse hoogte in en naast silo IR camera voor hotspots in silo/toevoerleidingen Indien beperkte inhoud of kleine silo (beperkt gevaar) o Overweeg leegmaken, afblussen en afvoeren o Metalen silowanden koelen o Doorborende straalpijp o Licht-middelschuim (product verlies) - Indien grote silo of ernstig gevaar silo eerst inertiseren o Doel O2 gehalte terugbrengen tot 8% o Bij beperkte oppervlakte brand is 16% soms voldoende o Draag binnen perslucht ! o Regelmatige meting temperatuur/O2/CO gehalte o Dispositief minimaal 36-48 uur aanhouden en regelmatig bijvullen o Steeds leegmaken perslucht, handlijnen, stand-by team - Keuze inertisatie 1. Droogijs 2. Vloeibaar koolstofdioxide 3. Aanvullend stikstof 4. Stikstof blussing

-

INZET

-

AANDACHT

Geen stof maken, sofexplosiegevaar (granen) = gestrekte arm hand niet zien Primaire explosie evt. secund. stofexplosie Grote perimeter met mogelijke glasbreuk Gevaarzone explosie + leegloop = verdrinken Niet opstellen bij explosiedruk-ontlastingsluiken

- Aanwezige smeulbrand ontstekingsbron stofwolken - Geen openingen maken wegens gevaar backdraft - Enkel bij visuele gloed nabij top in silo zeer beperkte nevelstraal inzet toegestaan (opgepast zwellen/O2 toevoer) - Schimmel in silostof granen ed ziekte ‘Farmers lung’ - Bij leegmaken, als vast zittende koek plots wegvalt stofwolk nevelstraal !!


42/56

BIJLAGE 1

SILO-BRANDBESTRIJDING OPSTELLING - INZET- BLUSMIDDELEN - VEILIGHEID - CO2 1,5 keer zwaarder dan lucht, inbrengen langs boven - Draag in installatie eventueel perslucht (verstikking, MAK 0,5%-5000 ppm) - Indien na inertisatie met CO2 geen temp./O2/CO na aantal uren eventueel N2 of CO2-gas langs onder inbrengen, om diepliggende brand te bereiken - Geen CO2 bij metaalbranden !! 1. DROOGIJS BLOKKEN

KOOLSTOFDIOXIDE

CO2

-

Inbrengen van CO2 blokken bv voor 10 kg 30x14.5x19.5 cm Inzet mogelijk op moeilijk bereikbare plaatsen (hijsen/dragen/…) Blokken voorzichtig op het productoppervlak plaatsen Blok laten vallen in silo = stofwolk = explosiegevaar ! Blokken ijs laten dalen in silo met een touw middels ‘roverssteek’ Voldoende lang touw = 2 uiteinden boven houden Touw terug boven halen en niet laten vallen = stofwolk 3

3

10 kg blok CO2 = 5000 l = 5 m CO2 goed voor 5 m silo 2. VLOEIBAAR CO2 - Fles met stijgbuis (aanduiding ‘TP’ ogief) en geleidende slang (bij vragen levering) - Inbrengen van vloeibare CO2 langs boven - Inzetplaats moet bereikbaar zijn voor flessen (lift/hoogtewerker) - Koolstofdioxide laten ontspannen = zonder wervelingen, zonder stofwolk - Niet gebruiken indien product gevoelig is voor ontsteking door statische oplading 3

3

1 fles 60l CO2 = 48 kg = 24000 l = 24 m CO2 goed voor 24 m silo

STIKSTOF

N2

-

Draag in installatie eventueel perslucht (verstikking) N2 aanvullend aan koolstofdioxide of als blussing langs onder in silo N2 injectie-blussing te overwegen hoge vulhoogte en indien luchtkoelingsintallatie Niet bij fijn materiaal zoals bloem vanwege te hoge tegendruk N2 aanbrengen met lage ‘start’druk (bv 0.05 bar) ivm opwaaien of ‘banen’ trekken Hou rekening barstdruk installatie 3

3

3

Blussing N21m N2 per 1m silo 1 fles 60l, 200 bar N2 = 12 m silo Leverancier/locatie

Droogijsblokken Gasflessen

Air liquide Zone Antwerpen

Neen

CO2/N2

Ja

CO2/N2

Soms

CO2/N2

Fortissimo Zwijnaarde (Gent)

Ja

Neen

ISPC (horeca) Gent

Ja

Neen

ACP Belgium Heusden-Zolder Tessenderlo

Ja

CO2/N2

Hoekloos Nederland

Ja

CO2/N2

Ijsfabriek Strombeek-Bever

Nee

CO2/N2

Messer Antwerp gasdepot Deurne

Nee

CO2/N2

Praxair/indugas Schoten Linde (Hoekloos) Niel

LEVERANCIERS

43/56


Bijlage 2 Persberichten en incidentstudies (chronologisch) Explosie van een suikersilo in Tienen 15 oktober 1982 Tienen (België) http://aria.ecologie.gouv.fr Een explosie deed zich voor in een verticale suikersilo. Er zijn 4 doden en 23 gewonden.

Explosie in een suikerfabriek 11 juni 1982 Boiry-Sainte-Rictrude (Frankrijk) http://aria.ecologie.gouv.fr Rond de middag, op het moment dat een transfer werd uitgevoerd van de silo’s naar het afvulmagazijn, deden zich meerdere explosies voor die het dak van de silo’s lichten. Hierbij werd de installatie en de behandelingstoren zwaar beschadigd. Brokstukken werden tot 500 m weggeslingerd. De schade wordt geschat op 15 miljoen euro, er zijn echter geen slachtoffers. De oorsprong van de explosie is niet gekend. Het warmlopen van een breekmolen of een transportband zouden aan de oorsprong kunnen liggen. Dit, gecombineerd met de ernstige stofvorming door de droge suiker, werkte de explosie in de hand.

Explosie in een mouterij 18 oktober 1982 Metz (Frankrijk) http://aria.ecologie.gouv.fr Op 18 oktober 1982 deed zich een explosie voor in een behandelinsgtoren van een mouterij in Metz. Ten tijde van de ontploffing waren onderhoudswerkzaamheden bezig aan de ontstoffingssinstallatie en werden de vloeren aangepast. De meeste van de 16 silo’s (42m hoog) waren gevuld met gerst of malt. Door een tweede veel krachtigere explosie stortte het gebouw grotendeels in waarbij vlammen op verschillende niveaus zichtbaar werden. De werknemers, onderaannemers en cliënten worden begraven onder de brokstukken. 12 onder hen sterven en 1 werknemer wordt zwaar gewond. Brokstukken worden in de omgeving verspreid over een afstand gelijk aan de hoogte van de silo.

5 doden bij een explosie in een graansilo 7 april 1993 Floreffe (België) http://aria.ecologie.gouv.fr Het graanopslag complex in Floreffe bestond uit een horizontale silo die 62 000 ton product bevatte en twee groepen van verticale silo’s van 50 à 60 m hoogte met een opslagcapaciteit van 30 000 ton. De verticale silo’s werden verbonden door een behandelingstoren (50 m hoogte) die verdeeld was in 5 verdiepingen en afgesloten was door een metalen wand en dakbedekking. De eerste verdieping was gescheiden van het gelijkvloers door een betonnen vloer. De bewuste dag worden door 3 personen reinigingswerkzaamheden uitgevoerd in de behandelingstoren. Hierbij worden alle verbindingen tussen de installatieonderdelen opengemaakt om makkelijk te werken. Het centrale stof-beheersingssysteem is op dit moment buiten werking. Terzelfdertijd wordt een binnenschip (600 ton) geladen, waarbij door het buiten dienst zijn van de stofafzuiging opnieuw veel stof wordt gevormd. Tijdens de losoperaties wordt een brug gevormd in de silo, waardoor de uitstroom belemmerd wordt. De arbeider aanwezig beslist om een opening te maken in de silotrechter om middels een metalen staaf het materiaal los te kloppen. Tezelfdertijd wordt in een atelier op het gelijkvloers van de behandelingstoren een metalen plaat op maat gesneden met een snijbrander om nadien het gemaakte gat terug te dichten. De ontploffing is hoogstwaarschijnlijk ontstaan terhoogte van de silotrechter waarna ze zich via de tunnel onder de silo’s naar de behandelingstoren heeft verder gezet. Een beperkte brand breekt uit maar deze kan snel door de hulpdiensten bedwongen worden. 5 personeelsleden sterven bij dit incident, 2 raken zwaar verbrand en 2 andere worden getroffen door vallende brokstukken. De metalen platen van de wand en dakbedekking worden 100m ver weggeslingerd. De betonen structuur elementen zijn beschadigd tot 40m hoogte en brokstukken ervan zijn tot 15m in het rond te vinden. Glasbreuk heeft plaats gevonden in een straal van 300 m.


44/56

3 doden door stofexplosie in een houtverwerkend bedrijf 18 september 1993 Langerak (Nederland) Op zaterdag 18 september wordt omstreeks 15u een kleine brand ontdekt bij Labee Vezelpers BV. Het bedrijf verhandelt en verwerkt houtkrullen en zaagsel ondermeer tot briketten voor de openhaard. Het bedrijf bestaat uit een geheel van opslag en verwerkingsloodsen. De brand situeert zich in een technische ruimte bovenaan gelegen in een opslagloods, de zogenaamde bunkerloods. In deze loods waren 5 stortbunkers ingericht voor de opslag van verschillende soorten houtstof en houtkrullen. De bunkers werden van elkaar gescheiden middels spaanplaten. De technische ruimte bovenin de opslagloods, enkel bereikbaar via een looppad op het dak, bevatte de stortkokers, de transportbanden en hun sturingen. De brand wordt meteen gemeld en de werknemers wagen een bluspoging middels poederblussers. De brandweer blust de zichtbare brand maar de brand blijkt zich ook onder de vloer te hebben uitgebreid. De vloer wordt opengebroken om de brand te bereiken. Men is om 17u43 nog steeds met deze activiteiten bezig als er zich een serie kleine explosies voordoen waarna een explosieve branduitbreiding plaatsvindt. Hierbij komen 3 mensen om (onder wie 2 brandweerlui) en raken 14 mensen ernstig gewond. De resterende niet of lichtgewonde brandweerlui wagen nog een poging om hun collega’s te redden doch falen hierbij. Het ontstaan van het incident wordt toegeschreven aan een samenloop van omstandigheden. De brand in de technische ruimte had zich waarschijnlijk uitgebreid in de stoffige ruimte tussen de vloer en het plafond van de opslagbunkers. Hierbij stapelden zich brandbare rookgassen op en bij de blussingswerkzaamheden kwamen ook enkele koevoeten en brokstukken terecht in de opgeslagen houtkrullen in de opslagbunkers. Er wordt gesteld dat de initiële explosie te wijten is aan het ontsteken van de rookgassen waarna het opgewaaide stof in de opslagbunkers ontstak wat zich verder zette doorheen de opslagruimte. De brandweermensen werkzaam in de technische ruimte werden door deze ontploffingen ingesloten terwijl het vlamfront hen tegemoet kwam.

Explosie van een graansilo in Blaye kost 11 mensenlevens 20 augustus 1997 Blaye (Frankrijk) Ineris ‘Rapport de synthese explosion d’un silo de céreales Blaye’, 1998 Woensdag 20 augustus 1997, deed zich een enorme explosie voor ter hoogte van de graanstockage van SEMABLA (la Sociète d’Exploitation Maritieme Blayaise) te Blaye. De ontploffing trof hoofdzakelijk de verticale graansilo. De instorting van grote delen ervan bedolf de administratieve en technische lokalen en leidde tot 11 doden en 1 zwaar gewonde. Inplanting en opbouw: De installatie gelegen aan de oevers van de Gironde, kan 130000 ton graan opslaan waarvan 90000 ton in horizontale opslag en 40000 ton in verticale silo’s. Naast het bedrijf is een chemisch opslagbedrijf gevestigd, op 25 m van de silo’s is de erfscheiding, op 40 m is de eerste opslagtank en op 210 m staan de administratieve gebouwen. De eerste woningen bevinden zich op 230 m van de silo. De SEMABLA installatie heeft als hoofdactiviteit de behandeling en stockage van graan met als doel de maritieme export ervan. Hierdoor wordt het bedrijf in hoofdzaak middels vrachtwagens beleverd. De installatie bestaat uit een reeks verticale silo’s en een reeks horizontale metalen hangars. Van deze hangars is er 1 verbonden met de verticale silo middels 2 transportbanden. Aan de voet van de verticale silo’s staat een gebouw bestemd voor het afvullen in zakken. De verticale silo bestaat uit gewapend beton en is opgedeeld in 44 cellen (ook silo’s) met een totale inhoud van 47240 m3 of te 37200 ton graan. De silo’s vormen samen een geheel van 100 m lang, 20 m breed en 40 m hoog. Aan weerszijden naast deze silo bevinden zich twee verticale aanhangsels van 53 m hoogte. De noorder toren vormt de behandelingstoren en bevat de elevatoren. De zuider toren gebouwd op de silo’s,bevat een weegtoestel en twee reinigingstoestellen. Onder de silo’s bevindt zich de silotunnel in hoofdzaak samengesteld uit de silotrechters. Naast de zuider toren staat een metalen constructie die de droogeenheid voor maïs bevat. De technische en administratieve lokalen bevonden zich naast de noorder toren. Op de site waren 21 personen actief. De levering van granen gebeurde in twee storttrechters in de hangar naast de noorder toren, waarna de granen middels kettingtransportbanden naar de behandelingstoren gebracht werden. Hier vond het verticale transport plaats middels een elevator. In deze toren was ook de centrale stofafzuiging geïnstalleerd (mouwenfilter, stofbunker en ventilator). In de galerij boven de silo’s waren 4 transportbanden aanwezig. Onder de silo’s bevonden zich de silotrechters, een kettingtransport systeem en een persluchtsysteem voor het ventileren van silo’s. Naast de zuider toren bevond zich een extern opgestelde elevator die de verbinding tussen het droogstation of de transportbanden naar de silohangars en de verticale silo’s mogelijk maakte.

45/56


In de belangrijkste silo’s was een systeem aanwezig dat temperatuursmeting op verschillende hoogtes toeliet. Er waren geen branddetectoren aanwezig in de installatie, evenmin waren explosie ontlastingssystemen aanwezig. Daarnaast ontbrak een systeem dat vreemde (metalen) objecten uit de productstroom verwijdert. Net voor de ontploffing had een vrachtwagen graan gelost en een volgende vrachtwagen met maïs stond klaar om te lossen. De verdeling van het graan naar de silo was reeds voltooid (silo vol graanstof). Tezelfdertijd werd er ook gerst uit een silo overgebracht naar een hangar. Tijdens de ontploffing werd dus maïs naar een silo gebracht. Hierdoor stond waarschijnlijk de silo voor gerst en maïs open en was het luik tot de silo voor graan nog niet afgesloten. De ontploffing verspreidde zich razend snel doorheen de galerij boven de silo’s en drong de silo’s die openstonden binnen. De geometrie van de silo, lange buis, versterkte de ontploffing. Ook ter hoogte van de behandelingstoren breidde de ontploffing zich uit van boven naar beneden. Omdat de ontploffing geen sporen naliet binnenin de transportsystemen, veronderstelt men een ontploffing van een stofwolk aanwezig in het volledige volume van de toren. Gezien het bedrijf regelmatig gereinigd werd, doet het onderzoek uitschijnen dat een breuk zich voordeed in een leiding van de stofafzuiging of in de stofopslagbunker. Het onderzoek wijst er dus op dat een defect ter hoogte van de stofafzuiging bovenaan in de behandelinsgtoren de ontploffing heeft veroorzaakt. De explosie veroorzaakte 11 doden en 1 gewonde. Van de 11 doden zijn 7 werknemers van SEMABLA, 3 zijn leveranciers of cliënten en 1 is een visser die zich op het moment van de ontploffing op de oevers van de Gironde bevond. De lichamen van de 10 personen werden gevonden in of in de nabijheid van de technische en administratieve lokalen aan de voet van de silo. Zij werden bedolven door het graan op hun werkplek, wat toelaat te stellen dat het incident erg plots plaatsvond. Hun lichamen vertonen lichte brandwonden. De verticale silo en de behandelingstoren zijn door de ontploffing ingestort. Van de 44 cellen zijn er slechts 16 redelijk intact. De galerij boven de silo’s is totaal vernield. De zuidertoren is ingestort boven op de silo’s en er zijn duidelijke sporen van vlaminwerking zichtbaar. In de tunnel onder de silo’s is de inwerking van vlammen zichtbaar en zijn door de druk diverse onderdelen losgeraakt. Er is nooit een onderdeel van de stofafzuigingsinstallatie teruggevonden. Diverse installaties nabij de silo zijn beschadigd door de ontploffing, in hoofdzaak door de instorting en het wegslingeren van brokstukken van de silo. Door de ontploffing zijn brokstukken terechtgekomen in diverse opslagtanks van het nabijgelegen chemische bedrijf. Grote brokstukken (metalen of betonnen delen) werden tot op 100 m teruggevonden. Dit is tot 2 maal de silohoogte. Stukken van meer dan een meter werden gevonden in een straal van 50m rond de silo terwijl de kleinere brokstukken tot op 140 m werden teruggevonden. In een straal van 500m rond de silo zijn alle ramen stuk. Na de ontploffing ontstonden her en der kleine brandjes. Er ontstond ook een smeulbrand in de bovenste laag product bij 3 nog intacte silo’s. Conclusies INERIS oa Binnen een straal van 1,5 keer de hoogte van een silo mogen zich geen gebouwen van derden bevinden. Er worden beter geen hoge opslagsilo’s aangewend waarvan de verhouding lengte op diameter groter is dan 5.


46/56

Silobrand ABC Veevoederbedrijven 14 mei 1998 Doetinchem (Nederland) (www.brandweer.nl) Op 14 mei 1998 brak om 19u30 brand uit bij de coöperatie ABC Veevoederbedrijven in Doetinchem. Het bedrijf omvat, naast een productiebedrijf, 38 metalen silo’s, waar ten tijde van de brand ongeveer 6000 ton aan 24 verschillende producten lagen opgeslagen. De brand brak uit in de opbouw boven de silo’s op een hoogte van 34 m. Het bedrijf is ingesloten door de Oude Ijssel (rivier), met aan de overkant ervan een industriegebied en aan de ene zijde is het slechts door een straat afgescheiden van een woonwijk. Het bedrijf bestaat reeds sinds de vijftiger jaren en bestaat ondanks moderniseringen nog steeds voor grote delen uit de oorspronkelijke opbouw (houten vloeren ipv staal). (volledig verslag is terug te vinden op www.brandweer.nl, jaarboek 1999) 19u34

melding fabrieksbrand, bij aankomst redelijk zware rookontwikkeling uit bovenbouw silo geen personeel aanwezig in gebouw, geen stijgleiding naar het dak van de silo’s geen inzet via het trappenhuis naar de bovenbouw vanwege geen stijgleiding vraag voor schuimvormend middel en bijkomende officier

19u41

officier arriveert, vraag voor bijstand hoogtewerker, waterkanon en watervoorziening ivm gevaar stofexplosie wordt de eerste rij huizen aan de overkant van de weg geëvacueerd laat stellen op openwater, laat stroom in installatie snijden aanwezige operator meldt situatie in silo 2 erg explosief eigen personeel wordt teruggetrokken tot achter een steen-opslag op een buurterrein bedrijfsleider wordt ter plaatse gevraagd, vraag voor bijstand door officier vertrouwd installatie melding alle voertuigen van het terrein met spoed (uitslaande brand op hoogte)

19u57-21u brand was uitslaand en grote stukken vielen naar beneden er werd besloten een hele wijk te ontruimen de silo’s zijn aan de bovenkant open en daardoor is het gevaar op explosie eerder beperkt inzetten via trappenhuis en brug die naar de silo’s leidt leverden niks op silocomplex beschouwd als verloren, inzet van waterkanon en hoogtewerker voor naburen activering meetploegen voor meting op rookgassen (CO, HCl) mededeling : mogelijks asbest in bovenbouw 21 u

situatie stabiliseert, bovenbouw grotendeels verwoest, intensiteit vuur neemt af voorbereidingen werden getroffen om met schuim resterende silo’s te blussen middels een kraan van 40m zou een slang met schuim in de silo’s worden geleid de blussing blijkt niet haalbaar deze nacht

23 u-24u er resten enkel nog rokende silo’s en in enkele silo’s woedt de brand verder de bewoners mogen terug maar moeten ramen en deuren gesloten houden 15-18 mei asbestresten worden verwijderd in de wijk door gespecialiseerde firma bevolking wordt voorgelicht omtrent voortgang oa door plakbrieven aan de straatkant om toegang te hebben tot de silo’s wordt de bovenbouw voor een stuk verwijderd door asbestresten op de bovenbouw is adembescherming verplicht bij activiteiten op het dak 19 mei 20 mei

schuimblussing start, na voltooing schuimaanval bleek de brand niet te blussen er werd landelijk advies gevraagd ivm silobrandbestrijding, brandweer Zaanstad stelde CO2 blussing voor het voorstel tot het inbrengen van koude CO2 deed vragen reizen omtrent de stabiliteit metalen silo’s externe waterkoeling van de metalen silo’s werd noodzakelijk omwille van oplaaiend vuur er werd gevreesd dat de silo zou scheuren door de smeulbrand de brand laait in hevigheid op in de nacht van 19 op 20 mei na overleg met de verzekering (ivm kosten) werd beslist tot blussing met CO2

de CO2 gasblussing werd onderhouden voorbereiding werden getroffen voor het leeghalen van de silo het bedrijf neemt de ruiming over, deze duurt tot 9 juni de brandweer trekt zich terug maar komt regelmatig tussenbeide bij heropflakkeringen bij het leeghalen

47/56


Vervolg Silobrand Doetinchem Nibra conclusies oa Bij silobrand is offensief optreden van de brandweer meestal niet voorgeschreven. Na Langerak, vreest men, dat indien in dit scenario reeds bij het begin een brandaanval via de trappenhal zou zijn uitgevoerd, men de brandweerlui zou hebben blootgesteld aan ernstig explosiegevaar. Een schuimlaag in een silo blust niet maar vermindert het explosiegevaar. Het Nibra schat de effect afstand van een explosie op slechts 10 tallen meters in en stelt dat er geen bewijzen zijn van fragmentatieschade (schade door wegslingerende projectielen) op grotere afstand. Bedenkingen bij deze conclusies Schuimblussing is niet aan te raden, wegens inefficiënt bij smeulbranden. Hoewel het argument van Nibra dat het met schuim gevuld zijn van de silo’s het explosiegevaar beperkt, kan het aanbrengen ervan net tot verstoring en explosie leiden. Verder leidt het aanbrengen van svm tot het verlies van de economische waarde van het product. Bij Blaye en bij Floreffe werd fragmentatieschade tot op 100 m en glasbreuk tot verschillende honderden meters vastgesteld. Bij de explosie in Boiry-Sainte-Rictrude (suikerfabriek) is zelfs sprake van brokstukken tot op 500 m.

Explosie in een graanelevator Haysville, Kansas, 8/06/1998, NFPA Fire investigation Rond 9u20 maandag vielen er 7 doden en 10 gewonden na een serie explosies. Het bedrijf omvatte 246 betonnen silo’s elk van 9 m diameter en 36,6m hoogte. Iedere silo kan 2464 m3 graan bevatten wat de totale capaciteit van de installatie op 739200 m3 brengt. Hiermee is het een van de grootste installaties in de wereld. Op het moment van de ontploffing was slechts 33% van de capaciteit, in hoofdzaak opgeslagen tarwe, in gebruik. De explosies traden op terwijl reiniging van de galerijen boven de silo’s en de transportbandtunnels werden uitgevoerd. De explosie waarvan de oorsprong ongekend blijft vernietigde een groot deel van de centrale transportsystemen en doodde daarbij de aanwezige werknemers. Na deze initiële explosie die in de installatie stof deed opdwarrelen, traden 2 tot 5 secundaire explosies op. De reddingsoperaties door diverse organisaties namen 5 dagen in beslag en fixeerden zich hoofdzakelijk op het redden van werknemers die het laatst gezien waren in de tunnel onder de silo’s. Deze waren echter moeilijk betreedbaar door de instorting van de silotrechters waarbij het opgeslagen graan in de tunnel vrijkwam. Het wegzuigen van het graan na schoringen onder de silo’s werd na 5 dagen afgebouwd toen duidelijk werd dat geen levens meer gered konden worden. Tijdens deze inzet werden diverse smeulbranden in de ontplofte silo’s geblust.


48/56

Graansilo Groningen uitgebrand door broei 21 juni 2002 www.nbdc.nl GRONINGEN (ANP) - Honderd brandweermannen zijn donderdag de hele dag bezig geweest met het blussen van een brand in een silo met 2500 ton graan in Groningen. Acht brandweerlieden pompen nog steeds stikstof tussen het nasmeulende graan. De brand ontstond door broei in het graan in twee van de 36 compartimenten van de silo. De broei in de silo aan het Eemskanaal ontstond door de warmte en de luchtvochtigheid van de laatste dagen. De brandweer heeft de opslag de hele dag van een afstand natgehouden en later met stikstof volgepompt om de brand onder controle te krijgen. Wegens de rookontwikkeling en explosie- en instortingsgevaar waren alle huizen en bedrijfspanden in een straal van honderd meter donderdag ontruimd. Omwonenden mochten 's avonds weer terugkeren. De brandweer heeft vrijdagochtend de temperatuur aan de top van de silo van 500 naar 150 graden Celsius teruggebracht. Het gevaar op explosie of instorting is een stuk verminderd, maar nog niet geweken. "Het wordt nog een hele klus om het graan eruit te halen. Door de hitte is de draagkracht van het staal enorm verzwakt", zegt L. Mees van de hulpverleningsdienst Groningen. De schade wordt op meer dan 1 miljoen euro geschat.

Silobrand Sägewerk Ortner 11 Januari 2003 Traggwein (Duitsland) website feuerwehr Tragwein Vermoedelijk door een defecte verwarmingsingstallatie ontstond op 11 januari 2003 een brand in de voor meer dan de helft gevulde silo (240m3) van de houtzagerij Ortner. 70 brandweermensen van de korpsen Tragwein, Mistlberg, Hinterberg en Hagenberg, haalden de 120 m3 manueel onder adembescherming uit de silo. Daarbij diende men de telkens weer oplaaiende gloeinesten te blussen. De brandbestrijding met de hoge druk werd ernstig verhinderd door de sterke rookontwikkeling, de beperkte werkruimte en het ontsteken van enkele kleine stofwolken. Dit leidde bovendien tot een brandweerman die bijna door zaagsel werd bedolven. Hij poogde zich uit de silodeur te bevrijden en werd uiteindelijk snel door zijn collega’s dankzij zijn veiligheidstouw worden bevrijd.

Urenlange inzet bij silobrand 11 Februari 2003 Forst (Duitsland) website feuerwehr Forst Om 14u30 werd de brandweer van Forst verwittigd voor een brand in een houtverwerkend bedrijf. Bij aankomst was er rook zichtbaar bovenaan de silo maar het was echter niet duidelijk of de filter of de silo-inhoud aan het branden was. Er werd dan ook bijstand gevraagd van de brandweer Bruchsal met een ladderwagen en een bijkomende autopomp.

Een lijn van 45 mm werd via een ladder tot boven de silo gebracht waar toegang werd verschaft door het verwijderen van enkele afdekplaten. Een tweede lijn van 45 mm werd in stelling gebracht voor de silo en de silo-inhoud (5 m3) werd voorzichtig ivm het explosiegevaar leeggehaald en extern afgeblust waarna de pulp werd opgezogen middels een vacuumwagen. De inzet van de 30 brandweermensen werd om 23u15 beëindigd.

49/56


Silobrand: 2 brandweerlui sterven bij een inzet 15 augustus 2003 Niederpöllnitz (Duitsland) www.thw.de In de afgelopen nacht kwamen bij bluswerkzaamheden in een silo in Niederpöllnitz twee brandweermannen om het leven en werden drie brandweermensen zwaar verwond. Na een stofexplosie is de vloer tussen de 11e en 12e verdieping van de silo ingestort waarbij de 5 aanwezige brandweermannen bedolven raakten. Drie van hen konden na een uren durende inzet bevrijd worden. Zij werden zwaargewond afgevoerd. De hitte van de afgelopen dagen heeft voor een broei gezorgd in de silo waardoor het opgeslagen product ging smeulen. Bij het leeghalen van de 50 m hoge silo werden in de silo meerdere smeulhaarden ontdekt. De brandweer wou met de bestrijding hiervan starten toen de ontploffing zich voordeed.

Gewonden na explosie silo Rotterdam 9 maart 2004 Rotterdam (Nederland) www.nbdc.nl Bij een explosie in een silo bij opslagbedrijf European Bulk Services (EBS) in het Botlekgebied in Rotterdam zijn dinsdagmiddag twee brandweerlieden gewond geraakt. De mannen werden behandeld voor lichte brandwonden, maar zijn inmiddels weer uit het ziekenhuis ontslagen. In de silo, gevuld met 30.000 kuub houtkorrels, is na de explosie brand ontstaan. De brandweer kan vanwege de hitte en het explosiegevaar moeilijk bij de brandhaard komen. Er wordt over gedacht het restant af te laten branden. In de silo was vanaf zondag al sprake van broei, met risico van explosies. EBS besloot de silo van onderaf leeg te halen, maar door de warmteontwikkeling ging het dinsdag toch mis. Een reactie tussen rookgassen in de silo en zuurstof van buitenaf veroorzaakte de explosie. De brandweermannen stonden op dat moment dicht bij de opslag. De hulpdiensten proberen het gat in de silo groter te maken om de houtsnippers zo snel mogelijk te verwijderen. De brand bemoeilijkt dit werk. De snippers, die als brandstof dienen voor energiecentrales, vormen een licht ontvlambaar goedje. Een duwbak met hout uit de silo stond dinsdag ook urenlang in brand, maar dat vuur is inmiddels geblust. EBS is gevestigd aan de Montrealweg, in de haven. In de buurt staan geen huizen. Dorpen in de omgeving hebben wel last van de stank van het brandende hout. Bij de milieudienst Rijnmond DCMR zijn sinds maandag honderd klachten binnengekomen.

Stofexplosie’ in silo DMV 23 augustus 2004 Veghel (Nederland) www.nbdc.nl In twee silo’s van DMV International, waarin melkeiwitproducten worden opgeslagen, heeft maandagmorgen rond 09.30 uur een ontploffing plaatsgevonden. Er raakten geen mensen gewond en de brandweer had de vlammen snel onder controle. Volgens L. van Moorsel, Corporate Communication van DMV, gaat het om zogenaamde stofexplosies. “In de fabriek worden poeders gestofdroogd: er wordt hele fijne nevel van gemaakt en vervolgens in warme lucht gedaan. Er hoeft maar een kleine vonk bij te komen en al die kleine deeltjes ontbranden.” Volgens Van Moorsel is een stofexplosie een bekend fenomeen; er waren dan ook voldoende voorzorgsmaatregelen getroffen. “In de silo’s zijn op diverse plaatsen veiligheidsluiken in het dak en panelen die bij een ontploffing openklappen en de druk laten ontsnappen.” Dat hebben automobilisten die over de snelweg A50 reden waarschijnlijk ook gezien. Getuigen spreken van een steekvlam die enkele tientallen meters boven het pand uitstak. De brandweer was snel ter plaatse: met in totaal vier tankautospuiten, waaronder de bedrijfsbrandweer van DMV. Rond 10.30 uur was de situatie onder controle en volgens brandweercommandant H. van Hoof was er geen gevaar voor omwonenden. “We hebben metingen verricht en geen bijzondere concentraties waargenomen.” Het productieproces in de fabriek aan de NCB-laan is stilgelegd. "Zodra alles veilig is zal de productie worden hervat. Er wordt een onderzoek ingesteld naar de oorzaak", aldus Van Moorsel.


50/56

Aanwonenden reageerden laconiek op de gebeurtenissen in de straat. ‘Wij wonen al zo lang hier. Als er iets gebeurt dan merken we dat wel.’ DMV International is een divisie van Campina en produceert uit melk grondstoffen ten behoeve van de levensmiddelen- en farmaceutische industrie.

Silobrand Asiadok 29 juli 2005 Antwerpen (België) Vrijdag 29 juli 2005 om 18.07 u. wordt de brandweer van Antwerpen opgeroepen voor een ontploffing met brand in een silocomplex aan de Zuidkaai van het Asiadok. Er is geen melding van slachtoffers. Op het ogenblik van de ontploffing is er slechts één persoon op de benedenverdieping aanwezig. Het silocomplex is sinds enkele decennia in dienst en bestaat uit 13 graansilo’s, 7 van 400 ton en 6 van 200 ton. Het geheel, ongeveer 40 meter hoog, bevat ook een door beton afgescheiden behandelingstoren van 7 verdiepingen waarin zich o.a. het transportsysteem, de stofafzuiginstallatie en de dagsilo’s bevinden. Op de 8 ste verdieping, bevindt zich de silogalerij waar het graan in de silo’s wordt gebracht. Het gebouw is toegankelijk via een kleine wenteltrap en lift die rechtstreeks uitgeven op elke verdieping. De ontploffing heeft zich voorgedaan door een defect in het elevator transportsysteem. Door de explosie heeft de stofafzuig-installatie vuur gevat en zijn er brandende brokstukken in de silo’s terechtgekomen. De verkenning van het gebouw verloopt moeizaam. Middels nevelstraal druk worden smeulende brokstukken in de installatie geblust. Uiteindelijk treft men op de 7 de verdieping een witgloeiende stofafzuiginstallatie aan en ziet men ook een mogelijkheid om op de 8ste verdieping ramen te openen om de overtollige rook te evacueren. In eerste instantie focust de inzet zich op het afblussen van de afzuig-installatie. Middels de warmtebeeldcamera worden in de twee verst gelegen silo’s gloeiende plekken vastgesteld. Middels CO2- gas worden deze smeulbranden onder controle gebracht. Deze ‘CO2-blussing’ werd 48 uur volgehouden en gecontroleerd. De verwijdering van verbrande graanresten (het afgraven van de toplaag beschadigd graan in de silo) wordt onder verantwoordelijkheid van de molenaar uitgevoerd.

Brand in een dierenvoederfabriek leidt tot zwaargewonde brandweerman 11 September 2005 Ebergassing (Oostenrijk) www.atemschutzunfaelle.de De brand bevond zich in een siloconstructie van 20 bij 20 breed en zo’n 40 m hoog. Deze constructie was tot 15 m hoogte opgetrokken uit beton waarboven een houten bovenbouw was aangebracht. De buitenwanden bestonden uit metalen dekplaten wat de brandbestrijding van buitenaf verhinderde. Pas na het verwijderen van de dekplaten kon de brand worden bestreden. In parallel hiermee werden blusactiviteiten gevoerd om andere gebouwdelen te beschermen. Hierbij kwam een brandweerman zwaar ten val toen hij door een lichtkoepel stootte. Hij viel op een lager gelegen betonnen vloer en brak hierbij het beken.

51/56


Bijlage 3 Figuren en schetsen van enkele installaties

Figuur 1 ‘Bucket’ elevator (www.fao.org) 1 invoer hopper (trechter) 2 aandrijfmotor 3 buckets of emmertjes 4.transportband

Figuur 2 Schema van een graansilo-opslag installatie (www.fao.org) 1. aanvoer van materiaal; 2. hopper of ontvangsttrechter; 3. verticale behandeling (“bucket”elevator); 4. reiniging; 5. weging; 6. evt. insecticide behandeling; 7. horizontale behandeling; 8. temperatuurscontrole


52/56

Figuur 1. 2. 3. 4. 5. 6.

3 Vlakbodemsilo (www tecnograin.com) toegangsdeur kooiladder tussenvloer niveau controle inspectieluik steunpunt loopbrug (producttoevoer leiding hangt eronder) 7. temperatuursmeting 8. wormwiel 9. beluchting

53/56


BIJLAGE 4 : ROVERSKNOOP IN SILOBRANDBESTRIJDING DOEL

VEREIST

Laten afdalen van een blok droogijs bij de bestrijding van silobrand, met eenvoudige recuperatie van het touw, zonder een stofwolk (explosie) te veroorzaken Touw van minimaal de dubbele diepte/hoogte van de silo (laten afdalen tot productoppervlak)

STAP 1

- Breng het touw op zijn helft - Plaats de lus onder het voorwerp

STAP 2

- Neem 1 eind van het touw - Dit wordt uiteindelijk het belaste touw - Maak een lus aan de bovenkant van het voorwerp

STAP 3

- Steek de tweede lus door de eerste - Span de eerste lus aan door aan het werkende eind naar onder te trekken

STAP 4

STAP 5

RESULTAAT

ANDERE

- Maak een lus in het werkende eind (de derde lus)

- Steek de derde lus door de tweede lus van voor naar achter - Trek tenslotte het staand eind van de tweede lus aan

- De laatste lus (staand eind) kan belast worden - Indien u aan het werkend eind trekt schiet de knoop snel los - En kan het touw zonder dat het in de silo valt gerecupereerd worden om volgende blokken te laten zakken ‘Koeie’knoop, roversknoop, dievenknoop

NAMEN


54/56

Referenties Buiten de referenties vermeld in de tekst of bij de foto’s

Cursus adjudant, Stofexplosies, provinciale brandweerschool

Inertisierung mit kohlendioxid oder stickstoff bei schwellbränden in silos, A. Weiss, 390-393 Brandschutz,1981

Communicaties met Kpt. D. Lootens Brandweer Gent

Mémento d’intervention en cas d’explosion de poussières et d’incendie de poussières ou de matériaux granulaires, INERIS, 1999

Rapport de synthese explosion d’un silo de céreales Blaye, 1998, INERIS

Communicaties na de silobrand Asiadok 2005, Brandweer Antwerpen

Broei in biomassa, Onderzoeksrapport KEMA, www.novem.nl

Silo and Hay mow fires on your farm, Ministry of Agriculture, Ontario, www.omafra.gov.on.ca

The hazards associated with agricultural silo fires, FEMA, 1998

Agricultural engineering in development - Bulk storage, www.fao.org

55/56


SILOBRANDBESTRIJDING INDUSTRIËLE BRANDBESTRIJDING DESMET K. VERSIE BRANDWEER ANTWERPEN

Recommend Documents