Branden på Studstrupværket uge for uge: Nitrogen, vandkanoner og en fjernstyret bulldozer fra Forsvaret

Hej Bo,

Jeg tror ikke letskum vil fungere super godt i det miljø, hvor selve det at blæse noget ind, i sig selv kan give problemer (i relation til at CO2 kan være et problem). Men lige med letskum, ved jeg det faktisk ikke - det kunne være ret interessant at kigge videre i den retning.

Og Esbjerg siloen var netop en med 16 siloceller, og lavet til korn... men så vidt jeg husker, så havde nogle brugt den til træpiller, hvilket den ikke var så egnet til.

Hvis man kigger på google maps, så har siloen en diameter på +60 m, så det er ikke lige sådan at fylde skum på, og stakken har en vinkel på måske 35-40 grader, hvor skummet vil løbe af, og af praktiske årsager, vil det nok være tungskum der benyttes. Så det er ikke så let som det lyder - og det sker i givets fald med et skumanlæg, der kan betjenes fra jorden.

Esbjerg-siloen var en traditionel kornsilo, af den type der i disse år bliver revet ned.

Skum er normalt et krav på de her siloer, samt at der skal holdes et oplag af skumvæske, da brandvæsenet ikke har uanede mængder af dette.

Når oplag er så store som de er her, vil byggeriet være omfattet af både Bygge- og Beredskabsloven. Oplaget har en størrelse, der gør at der skal være givet dispensation fra Beredskabsstyrelsen, eller rettere, Beredskabsstyrelsen meddeler nogle vilkår til den lokale myndighed, der så kan give en tilladelse med disse vilkår.

Da byggeriet er fra den tid hvor Tekniske Forskrifter for visse brandfarlige virksomheder osv. (TF-VISSE i daglig tale), har jeg svært ved at se, der ikke også er gjort klar til en evt. skumindsats, da dette er et præskriptivt krav. Hvis man kigger på google maps, så har siloen en diameter på +60 m, så det er ikke lige sådan at fylde skum på, og stakken har en vinkel på måske 35-40 grader, hvor skummet vil løbe af, og af praktiske årsager, vil det nok være tungskum der benyttes. Så det er ikke så let som det lyder - og det sker i givets fald med et skumanlæg, der kan betjenes fra jorden.

Indsatsen med skum i toppen af en silo, er netop for at undgå eksplosioner/forpufninger, og det har man så her løst med nitrogen, imens man tømmer ud, præcis som du skriver. Jeg har set flere forskellige løsninger, med alt fra gummigeder over mammutsugere til deciderede transportbånd. Det vigtigste er at man har en beredskabsplan for hvordan man vil gøre - inkl et sted til oplag af materialet.

Til sammenligning, da siloen i Esbjerg brændte, skulle 3 mand (værnepligtige) gå op til toppen hver 3. time, for at fylde skum på... Kan ikke huske hvor langvarig den indsats var, men tror det blev talt i måneder, siloen var så høj, at modtrykket var for stort til skumtilblanderen, derfor var det helt til toppen inkl. 25 l skumvæske og røgdykkerudstyr.

I øvrigt, så var siloen i Esbjerg, netop en silo med flere siloceller, hvor der kun var brand i en af dem. Men her svellede træet op, enten pga. slukningsvand eller pga. fugt fra forbrændingen, hvorved at tømning fra bunden ikke var en mulighed i praksis.

Nu skives der meget om nitrogen og CO2, men der er ingen der har nævnt den traditionelle metode til sikring af siloer under udtømning, nemlig skum.

Skum forsvinder ikke ved mindre utætheder, til gengæld skal der løbende tilføres mere skum, i løbet af slukningsprocesssen, men det er relativt enkelt.

Normalt er det et krav at siloer kan tømmes til det fri, eventuelt med hjælp af et transportbånd. Det vil man generelt opfatte som et transportbånd placeret uden for den berørte brandcelle, med mulighed for reparation undervejs. Det er der ikke i dette tilfælde.

Nu råder man over er teleskoplæsser der rækker 14 m, så må et designkrav være en maks. diameter på 28 m, og 4-6 porte så man kan tømme siloen ude fra. Alternativt Ø14 m og 2 porte.

Man burde også kræve et ydre overridslingsanlæg, så brandvæsenet slipper for at skulle sprøjte vand på i flere uger.

Rissiko = Sansynlighed - i dette tilfælde er sandsynligheden tæt på 100 %, så der må være grundlag for at stille nogle krav til brandsikring.

Den måde man typisk konstruerer siloer på idag, giver ikke mulighed for celleopdeling. Men man kunne jo bygge flere uafhængige siloer, så kan man sikre sig mod at skulle lukke en hel blok.

Meget store lagre som det her, er selvfølgelig de billigste at etablere. Men er det også dem der bedst kan betale sig når man indregner risikoen? Både må risikoen for selvantændelse være større, og konsekvensen af en brand meget større. Både fordi der brænder mere, og det er sværere at slukke.

Risiko = Sandsynlighed * Konsekvens.

Hvis man nu indrettede sin silo med uafhængige celler, f.eks. som i en bikage, så vil konsekvensen af en selvantændelse være mindre - og slukningsarbejdet mere oveskueligt.

Hvis man dertil indrettede cellerne, så varmen fra den langsomme oxidation af brændsler kan ledes væk, så vil sandsynligheden for selvantændelse falde. - Og dermed vil risikoen reduceres.

Beredskabet har en glimrende vejledning om indretning af udendørs oplag af brændbart materiale i miler med krav til indbyrdes afstand m.v.

Til overvejelse når lageret en gang skal reetaleres.

@Frank Huess Hedlund: Det var ikke lige den artikel - men den rammer præcist det samme, og jeg synes den giver et godt overblik. Rent fagligt kunne det være spændende at vide hvor meget CO i luften over glødebranden, da det er en relativ potent brændbar gas.

#19: Det man gør, når man injicerer ind i en stak, så fordampes den kryogene gas først. Fra gennemgangen af branden i 2012, blev det beskrevet at den fordamper man havde skaffet, havde svært ved at følge med. Det skal for en god ordens skyld siges, at det er specialist arbejde at håndtere kryogene væsker - ikke noget brandvæsenet er uddannet til.

@#10 Jens Kastvig

Der findes internationale erfaringer med at benytte CO2 på den her type siloer, men det er man gået bort fra. Der har været kraftige forpufninger, da der i den her størrelse byggeri, ikke sker momentan inertisering og der tilsyneladende opstår en del statisk elektricitet i forbindelse med CO2 hældes på. Der er lavet et fint studie med tilhørende artikel nogle år siden, kan bare ikke huske navnet.

Jens, du tænker muligvis på denne - Kuldioxid er uegnet til kvælning af glødebrande

https://backend.orbit.dtu.dk/ws/portalfiles/portal/144426784/2018_01_DKemi_Kuldioxid_er_uegnet_til_kv_lning_af_gl_debrande.pdf

Man kan ikke kvæle, kun forsinke, en glødebrand i en stor silo. Glødebrande kan klare sig med ganske lidt ilt, og da de i sagens natur ofte opstår langt inde i en bunke, hvor forbrændingsvarmen har vældig svært ved at komme væk ved varmeledning. Der er lavet forsøg i Sverige, hvor glødebranden bevæger sig nedad (!), ikke opad som brande ellers normalt gør, fordi der er små utætheder i bunden og ulmezonen bevæger sig mod forsyningen af ilt. Kan ikke lige finde referencen

Jeg vil gerne supplere kommentarsporet med info om farligheden af N2 og CO2. Kilde: Kage årsag til iltmangelhttps://backend.orbit.dtu.dk/ws/portalfiles/portal/118746648/2015_DKemi_Kage_rsag_til_iltmangel.pdf

Kuldioxid anses ofte for at være en inert gas på linje med nitrogen og argon, der betegnes som simple kvælningsgasser, fordi de kan fortrænge almindelig luft og derved fortrænge den livsnødvendige ilt. Helt inert er den dog ikke. Kuldioxid har væsentlige fysiologiske virkninger, der kommer til udtryk, længe før symptomer på simpel iltmangel ville vise sig. En af disse virkninger er respiratorisk kompensation, idet kuldioxid opløst i blodet stimulerer åndedrætscenteret i hjernen, der giver signal til øget lungeventilation. Effekten starter ved indånding af 1-2% CO2, og 3% anses ofte for tærskelværdi for, hvornår man bliver bevidst om en stakåndethed, at der er ”noget galt” med åndedrættet.

Effekten kan være meget voldsom. Ved indånding af 10% CO2 er den normale lungeventilation ti-doblet. Det opleves som at være meget forpustet, hvilket også hæmmer evnen til at kunne tale ordentligt. Uden at kende årsagen, for kuldioxid har ingen lugt, må oplevelsen af ekstrem stakåndethed og ikke at kunne få luft vække dyb rædsel i enhver. En simpel beregning giver, at indblanding af 10% kuldioxid i luft svarer til en iltkoncentration på 19%, hvilket er et godt stykke over de 16% ilt, som sædvanligvis anses for grænsen, hvor symptomer på iltmangel sætter ind.

Meget markante virkninger af kuldioxidforgiftning viser sig altså, længe før symptomer på egentlig iltmangel ville vise sig. Kuldioxid har også en karudvidende virkning, særligt på blodkar i hjernen. Dette kan forklare en række andre toksikologiske virkninger, inklusiv hovedpine, omtågethed og narkose.

§16: Det er en rigtig fin ide, der er forsøgt i andre tilfælde. Der er et par udfordringer: Hvis man rammer en ildlomme, så kan man sagtens få så stor en varmeoverførsel i lansen, an nitrogenen kommer på gasform i lansen. Derved øges strømningshastigheden voldsomt, og dermed tryktabet. Derfor falder massestrømmen meget, og man kan ikke stole på hvor meget der er hældt ind i stakken. Og som beskrevet, så er det flammer det har rigtig god effekt imod, ikke så meget mod gløder. Hvis man havde en god måde at detektere i stakken på, så man kunne vide hvor branden var, ville det være let at enten nødtømme de ikke ramte træpiller, alternativt specifikt fjerne de brandramte - hvad der nu var mest effektivt i forhold til placering af nødåbninger eller transportbånd.

Uden at have nogen som helst faglig insigt er det jo let at komme med fjollede ideer. Det du beskriver kunne jo evt. undgås hvis det cryogene flow er igangsat imens man indfører lansen, som så også blæser den fri, og laver en kold "kannal" men det regner jeg med forsøges også?

MAsseflow er jo givet ved vægten på tankbilen, og tanken var at overkøle kraftigt så kulden slog gløderne ned, og Nitrogen kvalte resten. MEn det kan godt være at det er mig der ikke helt har begreb om massen der skal afkøles, for godtnok er der vel 15 tons flydende N2 i en tankbil, men der er også mange tons der er meget varme...... OG glødelommerne er svære at finde.

Bo Andersen har tilføjet nedenstående.

CO2 optages i blodet, og blokerer for oxygenoptagelsen, ~8 % CO2 er dødelig.</p>
<p><a href="https://no.wikipedia.org/wiki/Karbondioksi..">https://no.wikipedia.org/…;
<p>CO er dødelig ved langt lavere konsentrationer.

#13: Det er en rigtig god ide. I brandverdenen kaldes det et iltreduktionsanlæg, og benyttes på lagre med lille udskiftning. Og det virker rigtig godt, specielt mod en flammebrand. Men det kræver en tæt klimaskærm, og ringe udskiftning af oplag. I en silo er der et ret stort udskifte i materiale, og dermed også udskiftning af luft. Hvis nogen ved hvor mange tons/time der bliver brændt på Studstrupværket, vil det være til at estimere. Samtidig er fyldning også en længere proces, og samtidig der risikoen for brand erfaringsvist er størst. Derfor udløser man først inertiseringen ved mistanke om/detektering af en brand.

§14: Det du skriver om er fx argonite. I de rumslukningsanlæg hvor man benytter dette, har man netop iltindholdet < 15 %, hvorved en flammebrand dør ud. Man har ofte en let øget CO2 koncentration for at øge vejrtrækningsfrekvensen, så personer får mere ud af den ilt der er. CO2 anlæg og Halonanlæg er ikke tilladte til rumslukning længere.

§16: Det er en rigtig fin ide, der er forsøgt i andre tilfælde. Der er et par udfordringer: Hvis man rammer en ildlomme, så kan man sagtens få så stor en varmeoverførsel i lansen, an nitrogenen kommer på gasform i lansen. Derved øges strømningshastigheden voldsomt, og dermed tryktabet. Derfor falder massestrømmen meget, og man kan ikke stole på hvor meget der er hældt ind i stakken. Og som beskrevet, så er det flammer det har rigtig god effekt imod, ikke så meget mod gløder. Hvis man havde en god måde at detektere i stakken på, så man kunne vide hvor branden var, ville det være let at enten nødtømme de ikke ramte træpiller, alternativt specifikt fjerne de brandramte - hvad der nu var mest effektivt i forhold til placering af nødåbninger eller transportbånd.

Lidt ud af boksen ide - måske nogen kan skyde den ned:

• burde man ikke have en masse dyser bunden og/eller lanser man kunne stikke ind i bunken, og så få kørt tankvogne med cryogen N2 til stedet. LAd det løbe så ukølet det kunne i lansen direkte ind i bunken, så fordampnigsvarmen kølede og N2'en kvalte ilden.

Da man kunne fjerne pillerne med bånd var det selvsagt ligegyldigt, men da men åbende og kørte motoriseret udstyr ind, virker det som om man burde have givet det et skud at slukke det i siloen.

Noget med en brandtrekant varme/ilt/brændsel eller noget.

I åndedrætsammenhæng er nitrogen en inaktiv gas, atmosfæren indeholder normalt 78 % nitrogen.</p>
<p>I maskinrum anvender man en blanding af nitrogen og argon til brandslukning, ved at fortrænge oxygen til ~10 %, hvilket normal er tilstrækkeligt til at slukke en oliebrand. 10 % oxygen svare til et partialtryk på 0,1 bar, omtrent samme ilttryk som i 5000 m's højde. Menesker kan godt leve i et ilttryk på 0,1 bar. Derfor kan man godt udløse et nitrogen/argon baseret brandslukningsanlæg, uden at slå maskinbesætningen ihjel.</p>
<p>CO2 optages i blodet, og blokerer for oxygenoptagelsen, ~8 % CO2 er dødelig.</p>
<p><a href="https://no.wikipedia.org/wiki/Karbondioksi..">https://no.wikipedia.org/…;
<p>Der er sket en del ulykker, hvor et fejludløst CO2 anlæg har dræbt en maskinbesætning. På Lindø-vørftet "blokerede" man CO2 anlæget indtil skibet skulle afleveres.

Der er flere nuancer

Hypoxi, iltmangel, får dig til at besvime næsten uden varsel. Det er grunden til at man vil indføre nitrogen som gas ved dødsstraf - det er smertefrit og du lægger næsten ikke mærke til det. Ved lave iltkoncentrationer holder du op med at træffe rationelle beslutninger - men du ved det ikke (problem for piloter).

Hypercapnia - co2-forgiftning - inducerer angst og forvirring, og unkontrollabelt åndredræt - blodt forsures og din vjertrækning eksploderer, og du går i induceret panik.

HVad er bedst?

REn Nitrogen med 5% CO2 er helt perfekt dødelig. CO2'en får dig til at trække vjeret dybt. Nul O2-partial-tryk suger ilten i din krop ud af blodet og du mister bevistheden på ingen tid. BBC-dokumentaren how to kill a human being viser dette for grise. Der gantagne gange går tilbage til samme trug med gas selvom den dratte om bevidstløs og der er et andet trug ved siden af.

PS: Min morbide interesse for dette skyldes dyk med Rebreather, hvor Hyperoxi, hypoxi, hypercapnia alle er noget som kan indtræffe ved fejl på dykkergrejet. BBC-dokumentaren er en relevant udsendelse at se som CCR-dykker.

https://vimeo.com/83750163

Det bliver du nødt til at uddybe lidt.

I maskinrum anvender man en blanding af nitrogen og argon til brandslukning, ved at fortrænge oxygen til ~10 %, hvilket normal er tilstrækkeligt til at slukke en oliebrand. 10 % oxygen svare til et partialtryk på 0,1 bar, omtrent samme ilttryk som i 5000 m's højde. Menesker kan godt leve i et ilttryk på 0,1 bar. Derfor kan man godt udløse et nitrogen/argon baseret brandslukningsanlæg, uden at slå maskinbesætningen ihjel.

CO2 optages i blodet, og blokerer for oxygenoptagelsen, ~8 % CO2 er dødelig.

https://no.wikipedia.org/wiki/Karbondioksid#Fysiologiske_effekter_og_farer

Der er sket en del ulykker, hvor et fejludløst CO2 anlæg har dræbt en maskinbesætning. På Lindø-vørftet "blokerede" man CO2 anlæget indtil skibet skulle afleveres.

CO er dødelig ved langt lavere konsentrationer.

Nu hører jeg de her forslag med nitrogen og CO2 - og får helt lyst til at kommentere lidt :-)</p>
<p>Jeg læser klart, at det nitrogenanlæg der er installeret i siloen, er blevet brugt med succes, i forbindelse med den første fase af indsatsen.

Om giftighed har nogen betydning forstår jeg ikke, for jeg tvivler på at folk skal ind i siloen når alt er i orden, og i så fald kan de bruge andre hjælpemidler.

P.S. Jeg kender ikke teknikken i brugen af sådan en silo, udover at man skal kunne fylde på og tage ud af siloen.

...CO2 er direkte giftigt.

CO (kulilte) er giftigt da det binder sig til røde blodlægmer og blokerer for at ilt kan optages i blodet, CO2 er bliver man bare kvalt af men det gør man af alt som ikke indeholder nok ilt i fri form - også nitogen.

Jeg giver Bo Andersen dumpekarakter for sit indlæg #9 om farligheden af CO2.

Nu hører jeg de her forslag med nitrogen og CO2 - og får helt lyst til at kommentere lidt :-)

Jeg læser klart, at det nitrogenanlæg der er installeret i siloen, er blevet brugt med succes, i forbindelse med den første fase af indsatsen.

Der findes internationale erfaringer med at benytte CO2 på den her type siloer, men det er man gået bort fra. Der har været kraftige forpufninger, da der i den her størrelse byggeri, ikke sker momentan inertisering og der tilsyneladende opstår en del statisk elektricitet i forbindelse med CO2 hældes på. Der er lavet et fint studie med tilhørende artikel nogle år siden, kan bare ikke huske navnet.

Den store udfordring er ikke at få inertiseret "headspace", dvs. luften over pillerne,men at bekæmpe ulmebranden i træpillernen. En glødebrand kan fortsætte med et meget lavt iltniveau, ned til 2-3 % ilt. Da træ (og dermed træpiller) samtidig isolerer godt, kan der i lang tid være "ildreder". Derfor er det nødvendigt at tømme helt ud.

Jeg hæfter mig ved, at transportbåndet er gået i stykker, hvilket nødvendiggør udtømning med maskiner. I den sammenhæng, kommer der luft ind (maskinerne er desuden dieseldrevne, og går ud hvis iltindholdet er under 15 %). Der hvirvler støv op i den proces og en støveksplosion/forpufning kan ske.

Der er det rigtig rart at se, der også er taget hensyn til dette, så der var eksplosionaflastning, så bygningen og personer ikke kom til skade. En eksplosionsaflastning må ikke lukke helt tæt efterfølgende, da der efter en eksplosion kommer et undertryk. Derved vil fortsat inertisering være umulig, da bygningen nu er utæt.

Der er også indarbejdet en system til denne hændelse kan jeg læse mig til.

Så det lyder til at være et rigtig fint design af siloen, det lyder ligeledes til at beredskabet laver en yderst fornuftig indsats - men også at Murphy har haft en travl dag på kontoret. Jeg glæder mig til at høre hvad man lærer af den her brand.

CO2 og nitrogen kan ikke slukke en glødebrand, det kan begrænse branden. En grødebrand slukkes med vand.

Når man anvender Nitrogen, er det for at sikre de røgdykkerer der arbejder i siloen. Nitrogen fortrænger oxygen, CO2 er direkte giftigt.

Hvis siloen skulle kollapse, og havneområdet bliver dækket af slukningsgasser, vil der være en øget risiko ved brug af CO2

Det er ikke en betryggende udtalelse.

Der er langt værre ting end træpiller: mel kan eksplodere ved de helt rigtige omstændigheder det kan de fleste brandbare emner i pulverform også (savsmuld og kulstøv er kendte eksempler).

Uanset årsagen, så kunne sandsynligheden vel mindskes betragteligt ved konsekvent at blæse kvælstof/CO2 gennem siloen.

Skorstensrøgen fra værket kunne være en god og billig kilde, der burde ikke være meget ilt tilbage i røgen.

Det er ulykker der er sjældne men med store konsekvenser.

Årsagen til branden er ukendt udtaler Studstrupværket. Det er ikke en betryggende udtalelse. "Vi har en kæmpesilo med brandbart materiale. Men hvad der foregår inde i den silo har vi ingen anelse om" kan det omskrives til. Umiddelbart ville jeg mistænke selvantændelse - men uden at jeg har forstand på det. Jeg ved derimod at kuldepoter kan selvantænde, og at el-værkerne derfor regelmæssigt kører med bulldosere ovenpå kulbunkerne, for at komprimere kullene og herved begrænse iltens adgang til kullene inde i bunken. Det undrer mig særdeles meget at denne brandårsag slet ikke er omtalt i artiklen - eller i debatten!!

Det er blandt andet den slags nørderi jeg forventer fra et fagmedie som Ingeniøren. Og herligt med alle de ideer og diskussioner som det giver anledning til.

da CO2 er tungere end luften vil dette lægge sig som en dyne og fortrænge ilt opad

Hvor iltfattigt er der i siloen og hvordan arbejder bulldozeren inde i siloens iltfattige miljø? er der ikke en dieselmotor på dozeren der kræver ilt?

...indtænke en kølingsmekanisme i de der siloer ?

Jeg tænker noget i stil med 100mm stålrør med jævne mellemrum som man hurtigt kan pumpe vand (for eksempel havvand) igennem for at bringe temperaturen ned (uden at sprøjte det ud). Hvis temperaturen holdes nede kan det jo ikke antænde og man pumper kun vand når det er nødvendigt.

CO2 ideen er også god men det kræver at siloerne er lufttætte og i øvrigt så kan det ulme uden at brænde, problemet kendes ved kulminebrande (Centralia, USA).

Hvorfor fylder de ikke siloen med CO2, der er effektivt til at slukke brande i lukkede rum? Det må være simpelt at lukke helt (næsten) lufttæt i bunden og fylde CO2 fra bunden; da CO2 er tungere end luften vil dette lægge sig som en dyne og fortrænge ilt opad.