Brandforsks och Värmeforsks

varmeforsk.se

Brandforsks och Värmeforsks

Inbjudan till

Brandforsks och Värmeforsks

forskningsprogram om

Brandsäker lagring av

bio- och avfallsbränslen


Inbjudan till

Brandforsks och Värmeforsks

forskningsprogram om

Brandsäker lagring av

bio- och avfallsbränslen


Sammanfattning

Den nationella målsättningen att producera alltmer energi från klimatneutrala bränslen medför

en fortsatt övergång från fossila bränslen till olika typer av bio- och avfallsbränslen. Det

kommer i sin tur att leda till betydligt mer omfattande hantering och ännu större lager av biooch

avfallsbränslen. Stora lager av brännbart material ökar riskerna för bränder och explosioner

som kan orsaka stora skador på människor, stora ekonomiska- och materiella förluster,

miljöstörande emissioner samt påverka energiproduktionen i anläggningar. Tyvärr är kunskapsbristen

om säker lagring av bränslen ett stort problem i dagsläget och till stor del saknas

generella råd och riktlinjer både för hur bränslen ska lagras och hur olika former av olyckor

ska undvikas och avhjälpas. Det finns således ett stort behov av att övergången från fossil

energiframställning åtföljs av en relevant riskvärdering och väl avvägda riskreducerande åtgärder

så att inte utvecklingen leder till stora kostnader och negativ miljöpåverkan.

Värmeforsk och Brandforsk har därför tagit ett gemensamt initiativ till ett forskningsprogram

för att kunna få ett helhetsgrepp när det gäller brandsäkerhet vid lagring av biobränslen och

avfall. Programmets syfte är att öka kunskapen och förståelsen för hur olika samband inverkar

på brandsäker lagring av bio- och avfallsbränslen. Resultaten ska leda till att underlätta den

fortsatta utvecklingen och användningen av nya biobränslen och nya sätt att hantera brännbart

avfall.

Programmets direkta mål är att ökad kunskap om brandrisker, lagringssätt, släckmetoder, etc.

ska ge anläggningsägare, myndigheter, konsulter och andra intressenter en gemensam syn och

bättre underlag för riskanalyser och förebyggande säkerhetsarbete.

Programmets långsiktiga mål är att ta fram en handbok, som är förankrad hos myndigheter,

försäkringsbolag, energi- och skogsbolag och andra intressenter, med riktlinjer om riskreducerande

åtgärder som ska leda till brandsäker lagring och hantering av bio- och avfallsbränslen.

Programmet kommer att omfatta:

• Sammanställning av statistik över incidenter och bränder.

Området omfattar sammanställning av kunskap om lagring, statstik över inträffade bränder

samt erfarenheter av verkliga bränder i olika lager av bio- och avfallsbränslen.

• Definiering och karaktärisering av olika typer av bio- och avfallsbränslen

En av målsättningarna är att ta fram mer kunskap kring olika bränsletyper och deras karaktäristiska

beteenden med avseende på brand. Försök kommer att utföras i liten till mellanstor

skala.

• Lagring

Lagring av bio- och avfallsbränslen är en central fråga för programmet. Brandrisker och

släckningsmetoder kan variera kraftigt mellan olika sätt att lagra bränslen. För- och nackdelar

för olika metoder ska klargöras. Åldringsegenskaperna vid lagring måste undersökas.

Skaleffekterna med avseende på antändning och brandförlopp etc är viktigt, liksom hur

bränder och släckning påverkar arbetsmiljön för personalen. Transporter av bio- och avfallsbränslen

kan vara en miljö- och hälsofara.

3


• Detektion

Området omfattar metoder för att upptäcka bränder i högar med bio- och avfallsbränslen.

Även metoder för detektion vid förvaring i silo ska sammanställas och utvärderas. Lagring

av bränslen i slutna utrymmen är en källa till miljö-och hälsofara vid t ex transporter och

lagring för uppvärmning av bostäder.

• Emissioner och annan miljöpåverkan från bränder i lager

Emissionsmätningar i samband med brandförsök vid olika scenarion kommer att utföras.

Släckvatten och skumvätskor från bränder måste analyseras för att bestämma vilken påverkan

på miljön som kan förväntas. Resultaten kan användas för att utveckla en databas för

emissioner beroende på lagringstyp, temperatur etc. Brandrester efter genomförda brandförsök

analyseras för att veta hur dessa rester ska hanteras.

• Släckning

En av de vanligaste frågorna är hur man skall släcka en eventuell brand. Försök i mellanskala

förväntas ge kännedom om olika brandförlopp i lager av fasta material för att få kunskap

om lämplig taktik, utrustning etc för olika situationer. För silobränder finns data och

erfarenheterna sammanställs i de riktlinjer som tas fram inom programmet. Återanvändning

av släckvatten undersöks i speciella försök. Arbetsmiljön vid släckningsarbete måste

diskuteras.

• Modellering

Arbetet med modellering inom detta delområde syftar till att utveckla modelleringsmetodik

och ingenjörsmodeller. Genomgående är att modelleringsarbetet kommer att vara nära

kopplat till det experimentella arbetet för att på så sätt ge synergieffekter åt båda håll.

• Storskaliga brandförsök

Några scenarier kommer att väljas ut för att genomföra storskaliga försök baserat på resultat

från mellanskaleförsöken. Intressant att studera är antändning, brandförlopp, brandspridning,

temperaturutveckling, emissioner, strålning samt släckning

• Andra brandorsaker

Riskerna med vätskeformiga biobränslen är till exempel är att många av de nya bränslena,

t.ex. etanol, är vattenblandbara vilket gör att man måste ha speciella skumsläckmedel och

speciell påföringstaktik. Studier av släckmetoder för denna typ av bränslen har därför föreslagits

ingå i programmet.

Lagring av askor och andra förbränningsrester har vid flera tillfällen orsakat explosioner

och bränder. Metalliskt aluminium har konstaterats vara orsak till vätgasexplosion med stora

materiella skador som följd. Forskningsresultat och erfarenheter ska ingå i riktlinjer som

tas fram inom programmet

• Kostnad/nytta och riskanalyser

Inom detta område ska direkta och indirekta kostnader för olika åtgärder analyseras. Lämpliga

riskanalysmetoder samt indata för att genomföra tillförlitlig riskanalys ska undersökas.

• Rapportering, resultatspridning och utbildningsmaterial

Under programmets gång kommer stor vikt att läggas på information och kunskapsspridning.

Spridning av resultaten kommer att ske genom rapporter, seminarier samt olika utbildningsprogram.

4


Innehåll

Sammanfattning ......................................................................................................................... 3

Bakgrund .................................................................................................................................... 6

Syfte och vision .......................................................................................................................... 7

Mål ............................................................................................................................................. 7

Avgränsningar ............................................................................................................................ 7

Programmets innehåll ................................................................................................................. 7

Sammanställning av statistik över incidenter och bränder ..................................................... 7

Definiering och karaktärisering av olika typer av avfall och biobränslen ............................. 8

Lagring ................................................................................................................................... 9

Detektion .............................................................................................................................. 10

Emissioner och annan miljöpåverkan från bränder i lager ................................................... 10

Släckning .............................................................................................................................. 12

Modellering .......................................................................................................................... 13

Storskaliga brandförsök ........................................................................................................ 13

Andra brandorsaker .............................................................................................................. 14

Kostnad/nytta och riskanalyser ............................................................................................ 14

Rekommendationer och riktlinjer ......................................................................................... 15

Rapportering, resultatspridning och utbildningsmaterial ..................................................... 15

Organisation och tidsplan ......................................................................................................... 16

Information ............................................................................................................................... 16

5


Brandforsk och Värmeforsk tar gemensamt initiativ till ett

omfattande program om brandsäkerhet vid lagring, transport

och hantering av bio- och avfallsbränsle

Målet med programmet är att ta ett helhetsgrepp när det gäller brandsäkerhet vid lagring av

biobränslen och avfall. Det saknas idag kunskap om dessa materialgrupper när det gäller t.ex.

antändning, brandspridning, släckning, förebyggande arbete och effekter på hälsa och miljö.

Det föreslagna programmet förväntas fylla dessa och andra kunskapsluckor inom området.

Resultaten ska kunna ligga till grund för utveckling av råd och riktlinjer. Den specifika målsättningen

med programmet är att ta fram en handbok eller s.k. ”guide lines” för området som

hela branschen står bakom.

Bakgrund

Den nationella målsättningen att producera alltmer energi från klimatneutrala bränslen medför

en fortsatt övergång från fossila bränslen till olika typer av bio- och avfallsbränslen. Det

kommer i sin tur att leda till betydligt mer omfattande hantering och troligen ännu större lager

av bio- och avfallsbränslen. Värmevärde och bulkdensitet är för de flesta fraktioner dessutom

lägre än för olja vilket leder till en ytterligare ökning av hanterings- och lagringsvolymerna

för en given energimängd. Eftersom materialet skall användas som ett högvärdigt bränsle

ställs också ökade krav på lagringstekniken. Sannolikt kommer det också att finnas starka

önskemål att lagren skall kunna placeras t.ex. i anslutning till en industri eller ett kraftvärmeverk

för att minimera transportbehovet. Totalt sett innebär detta att det byggs upp mycket stora

produktions- och hanteringsanläggningar med stora lager. Från industrins sida är oftast hantering

och lagring fokuserad på maximal effektivitet. Biobränslen kan hanteras och lagras utomhus

när det gäller fuktiga bränslen (sågspån, träflis, halm, etc.) eller inomhus i stora planlager

eller i stora siloanläggningar när det gäller torra bränslen (t.ex. träpulver, pellets och briketter).

Avfallshanteringen innebär en mycket omfattande verksamhet med sortering, insamling och

upparbetning av avfall i olika specialbyggda anläggningar för senare användning som ny råvara

eller i vissa fall bränsle/energi. Orsaken är Deponeringsdirektivet (1999/31/EC ) och nationell

lagstiftning som ställer större krav på sortering av avfallet eftersom hushållsavfall och

annat organiskt avfall inte längre får deponeras. Avfall som skall användas för energiåtervinning

lagras normalt utomhus och eftersom avfallet produceras relativt jämnt under året medan

behovet av värme och energi är störst under vinterhalvåret så kan det bildas mycket stora lager.

Lagringen sker ofta i stora stackar, antingen löst (kompakterat eller icke kompakterat)

eller i form av staplade balar (runda eller fyrkantiga). Vidare förekommer kompaktering och

inplastning i långa ”limpor” och i vissa fall kan avfall pelleteras.

Det finns således ett stort behov av att denna utveckling åtföljs av en relevant riskvärdering

och väl avvägda riskreducerande åtgärder så att inte utvecklingen leder till ökade skadekostnader.

I samband med brand eller explosioner uppstår dels direkta skadekostnader men kanske

framför allt kostnader p.g.a. produktionsstörningar som gör att intäkter uteblir. Tyvärr är kunskapsbristen

ett stort problem i dagsläget och till stor del saknas generella råd och riktlinjer.

I detta dokument föreslås ett forskningsprogram med målet att lösa många av de ovan beskrivna

problemen.

6


Syfte och vision

Programmets syfte, på lång sikt, är att ökad kunskap och förståelse för olika samband skall

leda till brandsäker lagring av biobränslen och avfall. Detta ska underlätta den fortsatta utvecklingen

och användningen av nya biobränslen och nya sätt att hantera brännbart avfall.

Mål

Programmets långsiktiga mål är att tydligare riktlinjer, om riskreducerande åtgärder, skall

främja en säker utveckling och hantering av nya bio- och avfallsbränslen.

Programmets direkta mål är att ökad kunskap om brandrisker, lagringssätt, släckmetoder, etc.

ska ge anläggningsägare, myndigheter, konsulter och andra intressenter en gemensam syn och

bättre underlag för riskanalyser och förebyggande säkerhetsarbete, så att det långsiktiga målet

nås och upprätthålls.

Avgränsningar

Programmet omfattar biobränslen och avfall eftersom lagring av dessa materialgrupper i

många hänseenden visar på samma problematik. När det gäller biobränslen ligger fokus

främst på fasta biobränslen. Anledningen till detta är att brandproblematiken med bränslen i

vätske- respektive gasform skiljer sig från fasta biobränslen och fast avfall på flera fundamentala

sätt. En omfattande lagstiftning reglerar hela området och det finns dessutom mycket råd

och riktlinjer som baseras på långvarig erfarenhet (och naturligtvis många bränder). ”Riskparametrarna”

ingår i lagstiftningen och dessa utgör också grund för de skyddsåtgärder som

krävs. Släckmetoder för flytande biobränslen planeras däremot att ingå i programmet då det

kan krävas speciella medel/teknik för denna typ av flytande bränslen.

Det föreslagna forskningsprogrammet kommer att ha huvudfokus på brand och brandrelaterade

problem. Val av material och lagringssätt kan baseras på flera olika kriterier, t.ex. förbränningsegenskaper,

hanterbarhet, behov av underhåll och tillgång på material. Det innebär att

brandsäkerhet sällan är något av de huvudsakliga urvalskriterierna. Därför är det viktigt att se

hur brandproblematiken relaterar till närliggande forskningsområden och pågående forskningsprogram

inom biobränsle- respektive avfallsområdet.

Programmets innehåll

Programmet ska koordineras internt, men även i förhållande till forskargrupper och intressenter

som ligger nära men utanför programmets avgränsningar.

Programmet är indelat i ett antal delområden och underområden. I beskrivningen nedan presenteras

i vissa fall dessa underområden explicit medan de i andra fall endast är givna i en

sammanfattande form. Till grund för detta forskningsprogram ligger en förstudie framtagen

av Brandforsk: ”Biobränslen och avfall – Brandsäkerhet i samband med lagring”.

Sammanställning av statistik över incidenter och bränder

Förstudien visar att, även om det finns viss information om olika inträffade bränder, är det

uppenbart att det finns ett stort behov av en sammanställning både av lagringssituation och av

inträffade incidenter och bränder. Det finns mycket att lära av incidenter, även om de inte utvecklades

till någon allvarlig olycka. En sådan statistisk sammanställning kommer att användas

både för att studera vilka förhållanden som verkar vara viktiga för bränders och incidenter

utgång och för att få underlag för de experimentella studierna inom programmet. Statistiken är

7


också avgörande för att kunna genomföra relevanta risk- och kostnad/nyttoanalyser. Delområdet

kan med fördel delas in i tre underområden:

Statistik över lagrat biobränsle och avfall

För att kunna bedöma potentiella risker är det viktigt att ha kunskap om vilka typer av lagringssätt

som är aktuella. Det är också viktigt att ha förståelse för orsakerna till en viss typ av

lagring för att både logistiska behov och rimlig säkerhetsnivå kan uppnås. Målet med detta

underområde är att ta fram statistik och sammanställa kunskap vad gäller lagring av biobränslen

och avfall.

Statistik över inträffade bränder

Det finns en del publicerad statistik över bränder i

deponier och större lager, men i och med att reglerna

kring deponier har förändrats och avfallet

därmed numera lagras på nya sätt (t.ex. i större

utsträckning i sorterade fraktioner) är det viktigt

att göra en ny analys över inträffade bränder. En

annan viktig skillnad nuförtiden är att alltmer avfall

balas. Det kan vara rundbalar eller fyrkantsbalar

med eller utan plast och kan bestå av hushållsavfall

eller olika typer av utsorterat verksamhetsavfall.

Dessa skillnader kan ha stor inverkan på

bedömningen av brandriskerna och det är därför

viktigt att så aktuell statistik som möjligt görs tillgänglig. Den snabba utvecklingen på biobränsleområdet

innebär också att nya bränslen eller nya typer av lager utvecklas. Statistiken

över inträffade bränder skall omfatta både avfall och biobränslen.

Sammanställning av erfarenheter från enskilda verkliga bränder

Där information finns tillgänglig bör erfarenheter från enskilda verkliga bränder sammanställas.

Det handlar alltså om en djupare analys av respektive brand än vad som avses statistiken

av inträffade bränder ovan. Det finns mycket att lära från sådana erfarenheter från enskilda

bränder. Viktigt är också att samla in information om incidenter som inte utvecklades till allvarliga

bränder. Varför uppstod incidenterna? Vad var orsaken att dessa inte blev allvarliga?

Vilka beslut fattades och vad var resultatet av dessa beslut?

Definiering och karaktärisering av olika typer av avfall och biobränslen

De olika biobränsle- och avfallsfraktioner som existerar i Sverige behöver definieras och beskrivas.

Denna kunskap behövs för att kunna uppskatta riskerna på ett korrekt sätt. Inom

samma typ av biobränsle eller avfall kan det förekomma stora variationer i egenskaper. Det är

viktigt att dessa variationer studeras och kvantifieras. En av målsättningarna med föreslagna

insatser är att ta fram mer kunskap kring olika bränsletyper och deras karaktäristiska beteenden

med avseende på brand och därmed på sikt också kunna ta fram specifika parametrar,

motsvarande ”riskparametrar” för traditionella bränslen. Kunskap om egenskaperna kan sedan

kopplas till resultat från andra delområden (t.ex. släckning) och vara viktiga indata vid modellering.

De kan även inkluderas i det förebyggande arbetet, vid riskbedömningar i riktlinjer och

rekommendationer, föreskrifter, etc.

8


Försök i liten skala respektive mellanskala kommer att genomföras för att studera antändningsegenskaper

samt brand- och brandspridningsförlopp. Inverkan på dessa egenskaper av

olika produktionsfaktorer (t.ex. additiver) kommer också att studeras.

Lagring

Avfall och biobränslen kan lagras på ett antal olika

sätt. Brandrisker och släckningsmetoder kan

variera kraftigt mellan dessa lagringstyper och

därför är det viktigt att beskriva dessa olika typer

och kartlägga den relativa förekomsten av dem.

Fördelar och nackdelar bör också beskrivas. Statistiken

för olika lagringstyper sammanställs i ett

annat delprogram (se ovan) och i detta underområde

beskrivs de olika lagringstyperna mer i detalj.

Exempel på olika lagringstyper är: löslagrat i högar,

balat avfall, kompakterat avfall, limpor och

silo. För balar finns flera olika variationer: plastat, oplastat, rundbalar, fyrkantsbalar, etc.

Egenskaperna är olika för dessa olika varianter.

Inom samma typ av lagringssätt kan konfiguration (d.v.s. höjd, bredd, längd, lagringstäthet,

avstånd, etc.) variera och detta kan ha signifikant betydelse för brandsäkerheten och risk för

brandspridning. Det är också viktigt att studera hur egenskaperna hos biobränslet eller avfallet

för olika lagringssätt varierar med tiden, d.v.s. åldringsegenskaper. I samband med detta bör

emissioner, temperaturförändring, etc. studeras för att se hur förändrade egenskaper och olika

processer påverkar olika säkerhetsaspekter.

Lager av avfall och biobränslen är i många fall

mycket storskaliga. Det är viktigt att studera skaleffekter

(avseende antändning, brand- och spridningsförlopp,

etc.), både för att se hur stora skillnaderna

är mellan lager av olika storlek och för att

se hur representativa genomförda försök är. Av

ekonomiska orsaker och säkerhets- och miljöskäl

är man ofta tvingad att genomföra brandförsök i

mindre skala och då behöver man veta hur representativa

resultaten kan anses vara.

I samband med lager föreligger i många fall en viss rasrisk, både i normalfallet och i samband

med brand. Målet måste vara att minimera rasrisken. Därför behöver det studeras hur bränder

och släckinsatser påverkar rasrisken så att inte t.ex. insatspersonal utsätts för onödiga risker.

Ökad användning av biobränslen samt ökning av återvinning av avfall innebär förmodligen

ökade transporter. Detta kan innebära ökade risker som bör studeras. Transporter av avfall och

biobränslen kan i vissa fall även utgöra miljö- och hälsofara (t.ex. kemiska processer i samband

med transporter på fartyg (se även delområdena om Detektion respektive Emissioner).

Det kan t.ex. vara produktion av CO till mycket höga koncentrationer vilket kan innebära livs-

fara. Dödsfall har inträffat i samband med att personer gått ner i utrymmen på fartyg där man

transporterat biobränsle. Lukt kan också innebära ett stort problem. Vissa av dessa processer

handlar inte om bränder, men är nära kopplade till de processer som även leder till självantändning

i värsta fall.

9


Detektion

Detektion i avfallslager och högar med biobränsle

Erfarenheter har visat att bränder i avfallslager kan ha många olika orsaker: ej tillräckligt

kompakterade lager, ofullständigt sorterade lager med katalytisk verkan av metaller som följd,

oxidationsreaktioner, lokal självuppvärmning och förbränning (p.g.a. metan och andra

kolväten i håligheter i avfallsstrukturen). Detta är viktig bakgrundskunskap (som studeras i

annat delområde) för att förstå hur förstadier till bränder kan detekteras. Detta gäller också för

lager av biobränslen.

För att förebygga större bränder behöver lagrens egenskaper kontrolleras kontinuerligt utan att

behöva göra fysiska ingrepp i lagren. Det innebär att någon form av “Early Warning System”

kommer att utvecklas. De parametrar som är viktiga är temperatur, fuktighet, O 2, CH 4, CO,

CO 2 . Det finns ett antal tänkbara detektionsmetoder vilka ska testas inte minst för att studeras

deras robusthet, d.v.s. hur de fungerar efter en viss tid eller efter hantering av det lagrade materialet.

Detektion i silor

Det finns idag metoder som används för detek-

av termisk/kemisk aktivitet i silor. Det

tion

handlar främst om temperaturmätningar i materialet

samt gasanalys i form av CO-mätning eller

i vissa fall genom mer avancerade system,

s.k. elektroniska näsor nära silotoppen. Inom

ramen för detta underområde är det inte meningen

att utveckla fler detektionsmetoder utan

om att sammanställa praktisk erfarenhet från

dessa detektionssystem. Hur robusta är de och

hur analyseras mätningarna på bästa sätt? Vad

är det för fellarmsfrekvens och uppstår det

andra problem? Detta underområde är därför kopplat både till statistikområdet och till delomemissioner

ge underlag som kan användas av

rådet om riktlinjer. Naturligtvis kan analyser av

olika detektortillverkare för att förfina sina utrustningar ytterligare.

Hälsofarliga utrymmen

Det har inträffat flera olyckor i samband med oxidation av biobränsle vid transporter på far-

Det har t.ex. producerats CO och personer utan kännedom om detta har avlidit efter att ha

tyg.

gått in i lagringsutrymmet eller i vissa fall t.o.m. bara i angränsande utrymmen. Det är emel-

lertid inte bara fartyg som kan vara av intresse, utan även andra typer av slutna utrymmen,

t.ex. silor. Ökad användning av biobränslen, kan även ge motsvarande problem vid lagring för

småskalig uppvärmning av bostäder. Målet är alltså att kartlägga problemet för att förstå hur

olyckor kan förhindras.

Emissioner och annan miljöpåverkan från bränder i lager

Eftersom bränder i avfalls- eller biobränslelager kan bli både stora och långvariga utgör emis-

i Sverige

sionerna från dessa typer av bränder en stor andel av de totala utsläppen från bränder

under ett år. För vissa ämnesgrupper kan dessa emissioner även utgöra en betydande andel av

de totala utsläppen överhuvudtaget i Sverige. I och med att material och lagringssätt förändras

finns det ett behov av att mäta emissionerna under olika förhållanden. Denna information är

10


viktig både för att kunna uppskatta de lokala emissionerna i samband med en viss brand och

för att beräkna totala utsläpp från bränder.

Emissionsmätningar i samband med brandförsök

med biobränsle respektive avfall

Lämpliga scenarier (typ av biobränsle, avfallsfraktion,

lagringssätt, etc.) väljs ut som en del av arbetet.

Brandförsök genomförs där avbrinningshastighet,

brandeffekt och produktion av olika ämnen mäts.

Mätningar och analyser kan sedan användas för att

beräkna utbyten (hur mycket som produceras per av-

brunnen massa) för dessa ämnen. Utbyten av detta

slag kan utnyttjas för att bestämma emissioner från

en viss typ av brand, som indata i spridningsberäkningar

eller för sammanställningar av totala utsläpp i

Sverige.

Inom detta och/eller nästa underområde kommer utrustning för gasanalys att testas för att se-

användas i storskaliga brandförsök. Ett problem med mätningar i samband med verkliga

dan

bränder är att det är svårt att uppskatta hur mycket som brinner. För att öka användbarheten i

storskala av sådana utrustningar kommer en metod för att uppskatta avbrinningen att kontrolleras

mot mätningar i mellanskala. Inom ramen för detta underområde sammanställs tillgängliga

resultat från mätningar av emissioner från stora lager.

Exempel på ämnesgrupper som kan bli aktuella att analysera är dioxiner, polycykliska aroma-

kolväten (PAH) och polyklorerade bifenyler tiska (PCB).

Släckvattens och skumvätskors effekt på miljön

I samband med brandsläckning hamnar ofta många olika ämnen i släckvattnet. Analyser av

släckvatten krävs både för att bedöma farligheten och för att bestämma hur vattnet ska tas om

hand. I samband med försök i mellanskala kommer släckning med efterföljande analys av

släckvattnet att genomföras.

Brandsläckningsskum är ett i många situationer effektivt släckmedel, men kan påverka mil-

1) skumvätskans direkta påverkan på miljön, 2) skumvätskans påverkan på reningsan-

jön:

läggningar, 3) skumvätskans inverkan på vad som hamnar i det förorenade släckvattnet, samt

4) skumvätskans inverkan på spridning av ämnen och kemikalier i t.ex. mark. Liknande arbete

har i en mycket begränsad omfattning gjorts tidigare och behöver därför uppdateras för aktuella

förhållanden, både vad gäller skum och bränslen. Olika skum kan ha helt olika ”miljöegenskaper”.

Det är framför allt punkt 3) som kommer att vara aktuellt i detta område. Detta

kommer att studeras i samband med brandförsök i mellanskala.

Utveckling av databas för emissioner

Emissioner är beroende av lagringstyp, ventilation, temperatur och andra yttre förhållanden.

Resultat från de genomförda experimenten kommer att användas för att komplettera befintliga

emissionsmodeller. I detta underområde sammanställs därför resultat från detta FoU-program

och annan FoU i en databas. Emissioner både till luft och till vatten kommer att ingå.

En viktig fråga att besvara i dessa sammanhang är: Hur förhåller sig effekter på miljön från

brandgaserna till luft jämfört med emissionerna av släckvatten?

11


Brandrester och sanering

I samband med genomförda brandförsök kommer brandrester att analyseras, detta för att bestämma

hur brandrester och olika massor skall hanteras. Det är även intressant att studera

emissioner under utgrävning av släckt lager.

Sammanställning av totala emissioner

Eftersom erfarenheten säger att bränder i avfallslager och andra större bränder kan innebära

signifikanta emissioner kan det vara intressant att få en aktuell sammanställning. Utgående

från statistiken i tidigare område, resultaten från försöken beskrivna ovan och litteraturdata

kommer de totala emissionerna från bränder i avfalls- och biobränslelager under ett år att upp-

skattas.

Släckning

Mycket av arbetet i de tidigare beskrivna delområdena går ut på att

minimera risken för bränder. En av de vanligaste frågorna är emellertid

hur man skall släcka en eventuell brand. Det finns ofta krav

från omgivningen på att släckningen genomförs på ett sådant sätt att

obehag i form av rök, lukt, emissioner av olika ämnen etc. minimeras.

Samtidigt är räddningstjänstens resurser för dessa typer av

mycket stora och ofta långvariga bränder mycket begränsade, både

personellt och materielmässigt.

För att få till en lyckad släckningsinsats är det viktigt att ha information

om vad det är för slags brand som skall släckas och vilka förut-

sättningarna är. Ökad kunskap behövs för val av lämplig taktik och

släckmetod, lämpligt släckmedel samt behov av eventuell specialutrustning.

Eftersom räddningstjänsten har sin speciella utrustning och

erfarenhet och de drabbade företagen har annan utrustning och egen

erfarenhet behövs förmodligen i de flesta fall ett samarbete mellan de

båda aktörerna i utformningen av metoder för släckarbete.

Släckning av lager av fasta material

Programmet omfattar många olika bränslen och typer av lager. Det krävs därför kännedom

om brandförloppets karaktär för att kunna utvärdera vilken taktik, utrustning och vilket

släckmedel som är lämpligast i olika situationer. Huvudförsöksserien är tänkt att utföras i

mellanskala, men vissa förförsök i småskala kommer också att inkluderas. Vissa försök kom-

förmodligen att

mer att kombineras med dem där analyser skall genomföras, men det kommer

krävas fler försök, utöver dem för vilka analyser av släckvatten kan göras.

Exempel på olika släckmetoder är vattenbegjutning, skumsläckning (olika typer av skum),

täckning med jordmassor eller skum, inertering med gas, etc. Det finns olika aspekter på arbe-

tet: släckning, begränsad risk för brandspridning, minskad rökutveckling, etc.

Släckning av silobränder

Här har det under de senaste åren genomförts en hel del forskning och resultaten har även

med framgång praktiserats vid verkliga bränder. Erfarenheterna från dessa insatser samman-

så att de kan inkluderas i arbetet med ställs riktlinjer.

12


Återanvändning av släckvatten

Det finns i samband med större lager ofta olika typer av uppsamlingsbassänger eller liknande

där släckvattnet hamnar. Återkommande frågor gäller huruvida det går att återanvända släck-

vattnet eller inte. Blir det någon skumproduktion med ett skum av tillräcklig kvalitet? Blir

vattnet alltmer förorenat? Vilken inverkan har det i så fall på arbetet och på utrustningen? För

att utreda dessa frågor kommer speciella släckförsök att genomföras. Även här kan det bli akskalor.

tuellt att genomföra försök i olika

Arbetsmiljö vid släckning

Att det är farligt att vistas i ett område med fullt utvecklad brand är självklart och inom rädd-

ningstjänsten finns kunskap om vilka skydd som behövs och var och en är utrustad med personlig

skyddsutrustning. Det finns emellertid situationer där kunskapen inte är lika fullständig,

t.ex. djupbränder, långsamt utvecklande bränder, schaktning för att underlätta släckning,

bortforsling av brandrester, kontroll och eftersläckning av brandhärd, etc. Här utnyttjas dess-

och/eller extern personal som inte har samma kunskap och

utom ofta anläggningspersonal

tillgång till t.ex. andningsutrustning. Här behövs det bättre data och riktlinjer. Här kommer

även annan utrustning, förberedelser, rutiner, träning mm att diskuteras. Planen är att genomföra

fältmätningar i samband med försök i stor skala (se nedan).

Modellering

Ett huvudfokus i forskningsprogrammet ligger på ett flertal experimentella undersökningar.

Anledningen till detta är att det saknas experimentella data vilket tillsammans med erfarenhe-

ter är mycket viktig för förståelsen av processer, som grund för modellutveckling, validering

av modeller, som indata till modeller och riskanalyser, etc.

Modeller kan emellertid ha stor betydelse för problemförståelse

och även ha en viktig pedagogisk funktion. Med väl validerade

modeller finns möjlighet att studera inverkan av olika parametrar

utan att behöva genomföra försök i alla lägen. Simuleringar kan

också vara till stor nytta vi planering av försök, t.ex. placering av

mätpunkter och förväntat tidsförlopp. Det är inte heller möjligt att

alltid genomgöra experimentella försök, t.ex. i mycket stor skala.

Modeller kan då användas för att extrapolera resultat, t.ex. i sam-

band med rekommendationer eller tillståndsförfaranden.

Arbetet med modellering inom detta delområde syftar till att utveckla

modelleringsmetodik och ingenjörsmodeller inom området,

men kan även inkludera simuleringar med mer avancerade datormodeller. Genomgående är

att modelleringsarbetet kommer att vara nära kopplat till det experimentella arbetet för att på

så sätt ge synergieffekter åt båda håll. Exakt vilken modellering som kommer att genomföras

bestäms med hänsyn tagen till det experimentella arbetet. I de fall existerande modeller ut-

mån att utnyttjas och

vecklats inom något problemområde kommer dessa att i möjligaste

eventuellt förfinas eller förenklas.

Storskaliga brandförsök

Inom detta delområde kommer några scenarier att väljas ut för att genomföra storskaliga försök.

Det kan handla om lager av biobränsle och/eller avfall. Valet kommer att baseras dels på

resultaten från mellanskaleförsöken, dels på möjligheten att genomföra försök i stor skala.

Några exempel som har diskuterats och som skulle kunna bli aktuella är: hårdkompakterat

lager och lager med balat avfall. För dessa storskaliga bränder är det intressant att studera an-

13


Kostnad/nytta och riskanalyser

För att kunna använda olika experimentella resultat, resultat från modellering, etc. vid framtagning

av olika riktlinjer och rekommendationer är det viktigt att koppla detta till samhällsnytta

och effekter på olika samhällsfunktioner. Det är också viktigt att man ser kostanden och

nyttan för de individuella företagen. Det gäller dels inverkan av och kostnader i samband med

eventuella bränder och incidenter, dels effekter av och kostnader relaterade till föreslagna åtgärder.

Inom detta underområde skall direkta och indirekta kostnader för olika åtgärder analy-

tändning, brandförlopp, brandspridning, temperaturutveckling, emissioner, strålning samt

släckning. Förmodligen kan dessa studeras i samma försöksserie, men släckningsförfarandet

har ändå lyfts ut till ett eget underområde, dels för att visa att den kräver speciella förberedelser,

dels för att det inte är säkert att det går att genomföra alla för emissionerna intressanta

mätningar under släckfasen.

Som ett komplement till de storskaliga försöken med analyser av brandförlopp, emissioner,

släckmetoder, etc. kommer speciella övningar genomföras för samträning av brandförsvarets

och anläggningarnas personal. Övningen och erhållna erfarenheter kommer att dokumenteras

(video, mätdata, observationer, intervjuer, etc.) och analyseras så att rekommendationer och

utbildningsmaterial kan tas fram. Arbetsmiljö och säkerheten på brandplatsen ska också stu-

deras. En strategi kommer att läggas upp för hur bränder i lager ska bekämpas och organiseras

samt hur lagren ska designas och byggas för minska risken för brand samt underlätta släckningsarbetet.

Andra brandorsaker

Vätskeformiga biobränslen

Hanteringen av vätskor sker till största delen i slutna system och de stora volymerna lagras

antingen i cisterner eller i bergrum medan gasformiga bränslen hanteras i helt slutna system.

För brandfarliga varor, som är den övergripande benämningen, finns dessutom definierade

”riskparametrar” såsom flampunkt, termisk tändpunkt, brännbarhetsområde, explosionsgrupp,

etc. som gör att man kan kategorisera olika produkter ur risk- och hanteringssynpunkt.

De nya risker som kan uppträda i och med introduktionen av vätskeformiga biobränslen är

framförallt att dessa kan ha andra egenskaper jämfört med existerande bränslen. Ett exempel

är att många av de nya bränslena, t.ex. etanol, är vattenblandbara (polära) vilket gör att man

måste ha speciella, s.k. alkoholbeständiga skumsläckmedel och speciell påföringstaktik för att

inte skummet skall brytas ner omedelbart av bränslet. Studier av släckmetoder för denna typ

av bränslen har därför föreslagits ingå i programmet.

Askor

Förbränningsrester som askor och rökgasreningsprodukter uppkommer kontinuerligt vid förbränning

av fasta bränslen. Vid lagring och hantering av förbränningsrester och askor har det i

Sverige skett ett antal vätgasexplosioner. I samtliga fall gällde det askor från avfallsförbränning.

Materiella förödelsen vid händelserna i Sverige var betydande, men tursamt nog blev det

inga personskador. Metalliskt aluminium har identifierats som en förening som bidragit till de

olyckor som inträffat.

Rekommendationer för hur askor ska hanteras har tagits fram inom Värmeforks Askprogram.

En uppföljning som omfattar mätningar på olika anläggningar för att bedöma riskerna för nya

explosioner ska ge underlag för nya rekommendationer. Dessa skall sedan ingå i anläggningarnas

normala säkerhetsprogram.

14


I samband med planeringsarbete, förebyggande åtgärder, tillståndsförfarande, etc. bör riskanalyser

genomföras. Målet med detta underområde är att studera tillgängliga riskanalysmetoder

för att dels föreslå lämplig metod, dels ange vilka indata som behövs för att kunna genomföra

en tillförlitlig riskanalys.

seras. Dessa skall ställas i relation till effekter (både direkta och indirekta) av eventuella brän-

der. Målet blir också att öka de vetenskapliga och tekniskt/praktiska kunskaperna om säker,

miljöriktig och ekonomisk lagring av bio- och avfallsbränslen så att brand inte uppstår, att

eventuell brand kan släckas på ett enkelt och miljöriktigt sätt samt att övriga emissioner vid

lagring bli låga.

Rekommendationer och riktlinjer

Detta kommer att vara ett mycket centralt delområde eftersom det är här som resultaten från

de tidigare delområdena kommer att tolkas och sammanfattas på ett sådant sätt att det skall gå

att arbeta in dem i olika riktlinjer och utbildningsmaterial. Detta kommer att vara till stor nytta

för tillstånds- och beslutsprocessen och för att kunna genomföra relevanta riskanalyser. Målet

med programmet är att utveckla riktlinjer som branschen, myndigheter, företag, försäkringsbolag

och andra intressenter, står bakom. Representanter för dessa intressenter kommer även

att involveras i arbetet för att täcka in en så stor del som möjligt av detta komplexa område.

Huvudfrågan kommer naturligtvis att vara: Hur skall man lagra biobränsle respektive avfall

effektivt men ändå säkert? Det finns ett stort behov av att ta fram riktlinjer för hur olika lager

bör konstrueras för att bl.a. minimera sannolikheten för brand, minimera konsekvenserna vid

en eventuell brand (kostnader, effekter på människor t.ex. närboende, risk för brandspridning,

etc.) samt underlätta släckning. Därför kommer detta delområde att koppla ihop materialegenskaper,

andra experimentella resultat (t.ex. släckning), modellering, kostnad/nytta-analyser,

etc.

Baserat på resultaten ska förslag tas fram på nya riktlinjer för hur säkerheten kring bränslelager

skall utformas. Detta kan inkludera, hur träning av personal ska genomföras och utformas,

vilken basutrustning för förhindrande av brand eller för att underlätta släckning som ska finnas

på plats, hur släcknings- och övervakningsarbetet gemensamt ska skötas, informationsplaner

och förberedelse av evakuering ska tas fram, kontrollsystem utformas, arbetsmiljöfrågor

behandlas, etc.

Rapportering, resultatspridning och utbildningsmaterial

Resultatspridning och utbildning är en så viktig del av programarbetet att det ges ett eget delområde.

Detta kommer att omfatta allt från statistik och erfarenheter från incidenter och brän-

der till resultat från studier av emissioner och släckning. Resultaten kommer att publiceras i

olika rapporter, artiklar och andra typer av publikationer. Detta är viktigt för att dokumentera

allt det genomförda arbetet och för att göra det möjligt för andra att dels kunna få en detaljerad

beskrivning av arbetet, dels kunna genomföra fortsatt forskning utgående från resultaten.

För att på ett bra sätt kunna sprida resultaten och få en effektiv implementering av dem krävs

det något utöver den skriftliga rapporteringen. För detta arbete är seminarieformen mycket

lämplig. Det planeras därför att hållas ett antal seminarier för olika intressegrupper. Samtidigt

är det viktigt att även hålla gemensamma seminarier där representanter från flera olika grupper

möts och får möjlighet att diskutera problem och lösning. Problemet är komplext och berör

många olika grupper (tillverkare, transportörer, insamlingsorganisationer, bearbetningsföretag,

värmeverk, avfallsbolag, landsting, miljö & hälsa, räddningstjänst, försäkringsbolag,

15


etc.) och det krävs ett gemensamt engagemang för att kunna finna lösningar som innebär både

effektiv och säker lagring.

Som ett led i spridningen av resultaten från programmet och som en naturlig följd av arbetet

med rekommendationer och riktlinjer skall det tas fram ett mer praktiskt utbildningsprogram,

riktat mot avfallsbolagen, värmeverk, kommunala räddningstjänster m.fl. I utbildningsprogrammet

ingår även framtagande av videofilm, kursmaterial, förslag på småskaligt övningsmoment

samt eventuellt specialutrustning för släckinsats.

Det kan även bli aktuellt med att samla de olika beskrivna delarna i en handbok för brandsä-

lagring av biobränsle och ker avfall.

Organisation och tidsplan

Programmet föreslås löpa under fyra år, 2010-2014.

I programmet ingår flera olika branscher (energi & försäkring, myndigheter samt skogs-, process-

och tillverkningsindustri). En styrgrupp kommer att sättas samman med representanter

för finansiärer, myndigheter och experter med anknytning till någon eller några av dessa bran-

scher. Sammansättningen av olika projektgrupper inom programmet kommer att fastställas i

samråd med styrgruppen.

Planerad budget för programmet beräknas uppgå till ca 40 miljoner kr, d.v.s. ca 10 miljoner

kr/år.

Information

Till grund för utvecklingen av detta forskningsprogram ligger en förstudie finansierad av

Brandforsk. På sidan www.varmeforsk.se/forskningsprogram/brandsaker-lagring finns rapporten

från förstudien tillsammans med denna inbjudan till forskningsprogrammet. Där

kommer fortlöpande information att publiceras i takt med att den finns tillgänglig.

Ytterligare information kan fås från:

Per-Erik Johansson

Birgitta Strömberg

08-588 475 16 08-677 27 71

pererik.johansson@svbf.se

birgitta.stromberg@varmeforsk.se

Läs mer om programmet på: www.varmeforsk.se/forskningsprogram/brandsaker-lagring

16

More magazines by this user
Similar magazines