GASSBASERTE SLOKKEANLEGG. Muligheter og begrensninger, drift og vedlikehold

Transkript

1 GASSBASERTE SLOKKEANLEGG Muligheter og begrensninger, drift og vedlikehold Knut Linrud Nordic Sales Manager, Special Hazards Tyco Building Service Products (Norway) AS

2 HVA ER VIKTIG? Hydraulic System Setup 1 1

3 HVORFOR ET GASSLOKKEANLEGG? for å beskytte utstyr? Ikke egentlig Å erstatte teknisk utstyr er ikke den største kostnaden 2 2

4 DEN EGENTLIGE ÅRSAKEN Som oftest for å: sikre at en en prosess ikke stopper unngå: Sammenbrudd i kommunikasjonen Produksjonsstopp Sammenbrudd i infrastrukturen Forsinkelse i faktureringen Leveringsproblemer sikre virksomheten! 3

5 ANDRE ÅRSAKER KAN VÆRE sikre ømtålige eiendeler med høy verdi unngå bruk av vann eller annet slokkemiddel som kan medføre skade på bygg eller inventar når vann, skum eller pulver ikke er effektive slokkemetoder 4

6 ALTERNATIVER Å VELGE BLANT Kjemiske Inert gasser Clean CO Agents 2 5

7 CLEAN AGENT Begrepet Clean Agent betegner et slokkemiddel som slokker en brann uten å skade det som befinner seg i rommet. Etter en utløsning vil det ikke være rester etter slokkemiddelet som krever opprydding eller rengjøring 6

8 HVA KAN BESKYTTES? A B C Faste organiske Brennbare væsker Gasser materialer og elektriske installasjoner 7

9 HVA DE IKKE ER EFFEKTIVE PÅ Klasse A dyptgående branner Kjemikalier som frigjør oksygen ved forbrenning (cellulose nitrate) Brennbare metaller (klasse D) Fettbranner, men CO 2 er et alternativ for industrifrityrer 8 May 29, 2013

10 ANVENDES TIL CLEAN AGENTS ROMBESKYTTELSE IKKE PUNKTBESKYTTELSE CO 2 ROMBESKYTTELSE PUNKTBESKYTTELSE 9 May 29, 2013

11 VIRKEMÅTER Varmeabsorberende Inert & CO 2 Oksygenreduserende >15% Kjemiske Påvirker forbrenningsprosessen 1 0 May 29,

12 KJEMISKE SLOKKEGASSER The agent/air mixture has a heat capacity much greater than that of air alone. A higher heat capacity means, that this gas mixture will absorb more energy (heat) for each degree of temperature change it experiences." The chemical agent interrupts the chemical chain reaction of the combustion process." INGEN OKSYGEN REDUKSJON! 1 1 May 29,

13 TERMISK DEKOMPONERING Begrensende? Farlig? Fakta: Kjemiske slokkegasser spaltes ved høye temperaturer Dekomponering skjer omkring C Løsning: Hurtig brannslokking med et riktig designet deteksjons- og slokkesystem 6-10 sekunders utløsetid hindrer store varmevolumer Spaltningsprodukter fra brannen i seg selv (f.eks. karbon monoxid, røyk) medfører en større fare 12

14 KJEMISKE SLOKKEGASSER Oppbevares som væske på beholderen som kommer i flere størrelser (fra 8 til 343 liter) Trykksettes med N 2 (drivgass), som oftest til 25 bar eller 42 bar Innholdet varierer fra beholder til beholder Stigerør som er festet til ventilen Tømmes i løpet av 10 sekunder Pneumatisk utløsning mellom sylinderne Slokkevæske Nitrogen 13

15 RØRNETT Lengden på rørnettet avhenger av hva flasken er trykksatt til ( f.eks. 25 eller 42 bar) 14

16 SONEVENTILER Typical System Setup (Solenoid Arrangement) 15

17 PÅ MARKEDET I NORGE Agent Tech. Standard Tyco Novec TM 1230 F-K Sapphire TM FM200 HFC-227ea FM200 Halotron IIB / FS49C2 HFC-3-4-9C C F O C6 Fluoroketone 1 6 May 29,

18 OZON PÅVIRKNING OG DRIVHUSEFFEKT P.g.a. negativ effekt på miljøet så har noen varianter enten blitt forbudt (Halon) eller blitt pålagt miljøavgift (FM200, Halotron IIB) Det hele startet med ozon problematikken og med Montreal Protokollen kom kravet om utfasing av halon (Norge 1999) Deretter ble fokuset på drivhuseffekten og global oppvarming. Kyoto Protokollen ble akseptert i 2005 og i 2010 trådte F gass direktivet i kraft i Norge (EF 842/2006) Formålet med direktivet er å redusere utslippene av sterke klimagasser (HFKer, PFKer og SF6) 1 7 May 29,

19 European (EU) F-Gas Regulation EC 842/2006 Direktivet berører slokkeanlegg basert på HFK gasser (hydrofluorkarboner) Miljøavgift Det stilles krav til lekkasjekontroll og forsvarlig gass-håndtering Krav om sertifisering av personell og bedrifter som er i befatning med gassene Isovator AS er evaluerings og sertifiseringsorganet for F gass forordningen i Norge tildelt av KLIF (ansvarlig myndighet) 1 8 May 29,

20 NOVEC 1230 Kjemisk slokkevæske C6-Fluorisert keton - CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 ny kategori slokkegass Personsikker og effektiv brannslokking uten miljømessige ulemper En kombinasjon av egenskaper som gjør den unik Fluor Oksygen Karbon 19

21 HVORDAN SLOKKER NOVEC 1230? Novec 1230 slokker ved å fjerne varme Brann pyramiden Kjedereaksjon Har en varmeabsorpsjonsevne som er mye større enn ren luft alene. Betyr at gassblandingen vil absorbere mer energi (varme) for hver grad temperaturen økes Drivstoff Varme Oksygen 20

22 NOEN FAKTA FOR NOVEC 1230 Væske som omdannes til gass Kokepunkt 49 ºC (halon: 57,8 ºC) Ubetydelig fordampnings trykk 11 ganger tyngre enn luft Fargeløs og luktfri Ikke elektrisk ledende Ikke korrosiv Fortrenger ikke oksygen og har dermed mindre behov for trykkavlastning enn inert systemer Utløsetiden er 10 sekunder Ingen miljøavgift Ingen restriksjoner på transport av Novec TM

23 EKSEMPEL PÅ NOVEC 1230 ANLEGG 22

24 INERT GASS (IG) Felles for alle inert gasser er at de slokker ved å fortrenge oksygen slik at forbrenning ikke lenger kan opprettholdes Den resulterende oksygenkonsentrasjonen etter utløsning av slokkegassen bør ligge mellom 10% og 13% avhengig av type brann som kan forventes Definisjonen på inert stoff er stoff som ikke reagerer med andre stoffer i omgivelsene, og en inert gass (IG) er en ikke reaktiv gass Blandingsforholdet i en normal atmosfære er ca. 78 % nitrogen, ca. 21 % oksygen og ca. 1 % andre gasser 23

25 O 2 SLOKKENIVÅER 20 Acetone 17,7 Acetonitrile Diesel no. 2 Oxygen [%] ,4 15,4 14,8 13,513,6 13,6 14,1 14,4 12,1 11,7 14,2 13,6 14,2 13,5 14,4 13,7 14,915,1 Diethlylether Ethane Ethanol Ethly acetate Ethylene Isopropyl alcohol Methane Methanol Methylisobutyl ketone 5 Petroleum ether Propane Regular gasoline Toluene Vinyl acetate 0 Heptane Surface class A Ulike materialer har ulike O 2 nivåer for når ilden slokker 24

26 GENERELT Består av naturlige gasser som alle finnes i atmosfæren Fargeløse Luktfrie Ikke elektrisk ledende Danner ikke tåke Ikke korrosive Spaltes ikke Utløsetid på sekunder Høyfrekvent lyd fra dyser ved kort utløsetid (<60 sek) Trykkavlastning spesielt viktig 25

27 INERT SYSTEMER Gass på flasken ingen drivgass påkrevet Lagringstrykk 150, 200 og 300 bar Flaskestørrelser 50, 80 og 140 liter Beholdere av samme størrelse og trykk har samme mengdeinnhold Mest vanlig er å ha en trykkreduserings enhet i manifolden før rørnettet. Trykket er størst i starten og faller etterhvert Det siste er systemer med konstant trykk i hele utløserperioden Soneventiler er mulig Rørstrekk 100 meter eller mer 26

28 PÅ MARKEDET I NORGE Agent Tech. Standard Tyco Argon, Nitrogen & CO 2 IG-541 Inergen Argon & Nitrogen IG-55 i3 TM Argon IG-01 Nitrogen IG May 29,

29 IG-55 Består av: - 50 % Nitrogen - 50 % Argon Kun litt tyngre enn luft - 1,4 kg/m³ (1,2 kg/m³) N 2 Ar 28

30 INERGEN (IG-541) Inertgass og nitrogen = INERGEN Består av: - 52 % Nitrogen - 40 % Argon - 8 % Karbondioksid (CO 2 ) - Kun litt tyngre enn luft - 1,4 kg/m³ (1,2 kg/m³) N 2 Ar CO 2 29

31 VIKTIG FORSKJELL ~ 21% O 2 < 15% FOR Å SLOKKE ~12,5% ( NOAEL O 2 = 10% NOAEL CO 2 = 5% 3-5% < 1% < 1% O 2 CO 2 CO 2 Normal Atmosfære * O 2 Inert atmosfære * ca. 78 % nitrogen, ca. 21 % oksygen og ca. 1 % andre gasser 30

32 EKSEMPEL PÅ INERT ANLEGG 31

33 CLEAN AGENT ANVENDELSE Arkiv Museer Historiske bygg Bibliotek Arkiv Telekommunikasjonsrom Kontrollrom Transformatorrom Turbiner Laboratorier Datarom/-haller 32

34 CO 2 En type Streaming Agent * som både redusererer oksygennivået og kjøler Rombeskyttelse utløsetid typisk 1 minutt (total flooding) Åpninger tillates for Klasse B branner (compensation agent) Punktbeskyttelse (local application) * Mediet strømmer ut hovedsaklig i væskeform 3 3 May 29,

35 PERSONSIKKERHET OG -TILTAK Fare for kvelning Påkrevet med: Veieutstyr for konstant overvåkning av innholdet Tidsforsinkelse av utløsning (personsikkerhet) Utstyr for utkobling av anlegget (forrigling) før man går inn i slokkesonen Oppmerksomhet på lavtliggende områder - CO 2 samler seg i bunnen Muligheten for utlufting etter utløsning 3 4 May 29,

36 NOEN FAKTA OM CO 2 1,52 ganger tyngre enn luft Opptrer i fast form, væske og gass samtidig: Triple Point C, 5.18 bar Skifter mellom fast form og gass: Kritisk punkt ved 31.1 C 72.8 bar Koker på -70 C Akutt fare for kvelning ved konsentrasjoner over 8% Passer best der hvor det ikke vil være levende vesener 35

37 PUNKTBESKYTTELSE MED CO 2 Trykkmaskiner Valser Verktøymaskiner Lakkbokser Turbiner Generatorer Industri frityrer CO 2 36

38 HØYTRYKK CO 2 ANLEGG Trykksettes til 60 bar 37

39 LAVTRYKK CO 2 ANLEGG Store tanker som kan lagre fra 500 kg til 60 tonn med flytende CO 2. Et kjølesystem sørger for at en temperatur på ca. -17 C inne i tanken og trykket er ca. 20 bar. 38

40 MILJØPÅVIRKNING Type O.D.P. G.W.P. A.T.L. Halon ~ 65 år Halotron II B ~ 32,6 år CO FM ~ 36,5 år Inergen 0 <1 0 Novec TM ~ 5 dager O.D.P. = Ozone depletion potential (KFK 11 = 1) - angir stoffenes relative evne til å bryte ned ozon ift. KFK-11 G.W.P. = Global Warming Potensial (CO 2 = 1) - varmepotensialet av 1kg CO 2 over 100 år A.T.L. = Atmospheric lifetime 39

41 PERSONSIKKERHET Design- Type konsentrasjon NOAEL* Sikkerhetsmargin Halon % 5% null Halotron IIB 12% 13% 8% FM200 8,7% 9% 3% Inergen 40% 43% 8% CO 2 30% < 5% dødelig ved design konsentrasjon Novec TM ,5% 10% 80% *No Observable Adverse Effect Level The highest tested dose of a substance that has been reported to have no harmful (adverse) health effects on people or animals 40

42 AREALBEHOV Eksempel rom = 200 m³ (Class A) FM-200 7,9% = 0,63 kg/m³ 126 kg - 1 x 147 ltr. Novec ,3% = 0,78 kg/m³ 156 kg - 1 x 180 ltr. Inergen 39,9% = 0,72 kg/m³ 144 kg - 5 x 80 ltr. (300 bar) CO 2 50% = 1,30 kg/m³ 260 kg - 6 x 50 kg 4 1 May 29, 2013

43 TYPISK INSTALLASJON Rommet må være egnet til å holde på gassen (Door Fan Test) A COMPLETE SYSTEM! 1. Detektorer 2. Kontrollpanel 3. Manuell utløser 4. Lyd/lysalarm 5. Flaskebank 6. Rørnett 7. Dyser 8. Trykkavlastning 9. Stenging av ventilasjon 42 42

44 GENERELT FOR GASSLOKKEANLEGG Beregning av nødvendig mengde slokkemedium er basert på det beskyttede områdets volum og hva som kan brenne Man er avhengig av et gitt volum og at rommet har en viss tetthet Krever trykkavlastning Ventilasjonen må stoppes/stenges Omluft stoppes eller stoppes ikke delte meninger Valg av deteksjonsløsning viktig slokkeanlegg og deteksjon MÅ vurderes som et helhetlig system 43

45 DESIGN OG INSTALLASJONS STANDARDER Clean Agents NFPA 2001 EN15004 Part 1 to Part 10 ISO (withdrawn once EN is published) VdS 2380 / CEA 4008 (non-liquifiable inert gases) VdS 2381 / CEA 4045 (Halocarbon gases) CO 2 NFPA 12 VDS 2093 BS May 29,

46 EN Fixed fire fighting systems gas extinguishing systems Part 1 General Requirements - design, installation and maintenance Part 2 FK (Novec 1230, SAPPHIRE) Part 3 HCFC blend A (NAF S-III) Part 4 HFC-125 (Fike Ecaro 25) Part 5 HFC-227ea (FM200) Part 6 HFC-23 (FE-13) Part 7 IG-01 (Argon) Part 8 IG-100 (Nitrogen) Part 9 IG-55 (i3, Argonite) Part 10 IG-541 (Inergen) Ingen kapittel omhandler Halotron IIB / FS49C2 (blanding av HFC-134a/HFC-125) 4 5 May 29,

47 EN Fixed firefighting systems - Components for gas extinguishing Systems - Electrical automatic control and delay devices Part 1 - Non electrical automatic control and delay devices Part 2 - Manual triggering and stop devices Part 3 - High-pressure container valve assemblies and their actuators Part 4 - High and low pressure selector valves and their actuators for CO 2 systems Part 5 - Non-electrical disable devices for CO 2 systems Part 6 - Nozzles for CO 2 systems Part 7 - Special fire detectors Part 9 - Pressure gauges and pressure switches Part 10 - Mechanical weighing devices Part 11 - Pneumatic alarm devices Part 12 - Check valves and non-return valves Part 13 - Odorizing devices for CO 2 low pressure systems Part 16 - Pipe Hangers Part 17 - Compatibility of components Part May 29,

48 GODKJENNELSER LAND LPCB Approved VdS Approved UL Listed FM Approved Certification 4 7 May 29,

49 TETTHETSPRØVING EN annex E NFPA 12A appendix B NFPA 2001 appendix C Standardene krever at rommet har tilstrekkelig styrke og tetthet for å holde på slokkegassen, og at det om nødvendig skal sørges for passende ventilasjon for å hindre over- og undertrykk Målinger utføres med en såkalt dørvifte test Flere leverandører av utstyr og disse leverer programvare som omfatter ulike slokkegasser Flere firmaer utfører tetthetsprøvinger, men da etter NS-EN «Bygningers termiske egenskaper - Bestemmelse av bygningers lufttetthet» 48

50 TETTHETSPRØVING Hvorfor er tetthetsprøving viktig? For å oppnå nødvendig slokkekonsentrasjon For å opprettholde slokkekonsentrasjonen i minst 10 minutter Door Fan test, Integrity Test EN All total flooding systems shall have the enclosure checked to locate and then effectively seal any significant air leaks that could result in a failure of the enclosure to hold the specified extinguishant concentration level for the specified holding period... EN It is essential to determine the likely period during which the extinguishing concentration will be maintained within the protected enclosure. This is known as the hold time. The predicted hold time shall be determined by the door fan test specified in Annex E, or a full discharge test based on the following criteria:. 49

51 TRYKKAVLASTNING Tett rom med kontrollert trykkavlastning Spjeld som håndterer både over og undertrykk 50

52 ULIKE BEHOV FOR TRYKKAVLASTNING Inert gass High initial agent flow Initial peak +vent pressure Inert gass - konstant trykk Regulated flow Reduced peak pressure Kjemiske slokkegasser Initial vent pressure Change to +vent pressure 51

53 HVORDAN DETEKTERES BRANNEN? Tidligdeteksjon 52

54 KONTROLLPANELER Fire Alarm System EN 54-2, A1:2006 Fire detection and fire alarm systems. Control and indicating equipment EN 54-4, A2:2006 Fire detection and fire alarm systems. Power supply equipment Electrical Control and Delay Device EN12094 Fixed firefighting systems - Components for gas extinguishing systems Part 1 Electrical automatic control and delay devices 5 3 May 29,

55 DRIFT OG VEDLIKEHOLD Regelmessig inspeksjon eier ukentlig og månedlig eller hva manualen spesifiserer Service autorisert servicepersonell så ofte som manualen, gjeldende standard eller myndigheter krever. Spesielle driftsforhold kan tilsi hyppigere intervaller 54

56 EIERENS OPPGAVER Regelmessig inspeksjon: Har noe med eller i rommet forandret seg? - størrelse - åpninger - innhold (brannklasse) Kontrollpanel (alarmer, varsler, system aktivert) Detektorer, manuelle meldere, lyd/lysalarm, skilting Flaskebank (trykk) Rørnett og dyser (obstruksjoner) Føre loggbok Opplæring og oppfølging av personell 55

57 EN / 9 User s programme of inspection The installer shall provide the user with an inspection programme for the system and components. The programme shall include instructions on the action to be taken in respect of faults The user's inspection programme is intended to detect faults at an early stage to allow rectification before the system may have to operate. A suitable programme is as follows: a) Weekly: Visually check the hazard and the integrity of the enclosure for changes which might reduce the efficiency of the system. Carry out a visual check that there is no obvious damage to pipework and that all operating controls and components are properly set and undamaged. Check pressure gauges and weighing devices, if fitted, for correct reading and take the appropriate action specified in the users' manual b) Monthly: Check that all personnel who may have to operate the equipment or system are properly trained "E and authorized to do so and, in particular, that new employees have been instructed in its use 56

58 SERVICE Produsentens manual Gjeldende standard Lovpålagte krav Visuell inspeksjon Kontroll av mengde slokkemiddel Funksjonstest Integrasjonstest av rommet Hydrostatisk test av beholdere 57

59 EN / 9 Inspection, maintenance, testing and training General: At least annually, or more frequently as required by the authority, all systems shall be thoroughly inspected and tested for proper operation by competent personnel 58

60 EN / 9 Training: All persons who may be expected to inspect, test, maintain or operate fire-extinguishing systems shall be trained and kept adequately trained in the functions they are expected to perform Personnel working in an enclosure protected by a gaseous extinguishant shall receive training in the operation and use of the system, in particular regarding safety issues 59

61 EN / 9 Service Schedule: A service schedule shall include requirements for periodic inspection and test for the complete installed system, including pressurized containers, as specified in the appropriate national standards The schedule shall be carried out by a competent person who shall provide to the user a signed, dated report of the inspection, advising any rectification carried out or needed 60

62 EN / 9 At least every 6 months container contents shall be checked as follows: Liquefied gases: for halocarbon extinguishants, if a container shows a loss in extinguishant quantity of more than 5 % or a loss in pressure (adjusted for temperature) of more than 10 %, it shall be refilled or replaced Non-liquefied gases: for inert gas extinguishants, pressure is an indication of extinguishant quantity. Unless otherwise specified by the authority, if an inert gas extinguishant container shows a loss in pressure (adjusted for temperature) of more than 5 %, it shall be refilled or replaced. Where container pressure gauges or weightmonitoring devices are used for this purpose, they shall be compared to a separate calibrated device at least annually 61

63 EN / 9 Containers: Containers shall be subjected to periodical tests as required by the relevant national standard 62

64 PERIODISK TESTING TRYKKBEHOLDERE DSB: For fastmonterte gasslokkeanlegg faller flaskene som benyttes inn under: TPED - Forskrift om brannfarlig, reaksjonsfarlig og trykksatt stoff ADR - Den europeiske avtale om internasjonal vegtransport av farlig gods TPED sier at det skal gjennomføres en systematisk tilstandskontroll (periodisk kontroll) men angir ikke intervallet DSB har heller ikke satt krav på intervaller, men anbefaler at intervallene i transportregelverket (ADR) følges 63

65 INTERVALLER ADR/IDR forskriften eller ADR-boka er stedet å søke når man skal finne intervallet for trykkprøving av gassflasker for landbaserte anlegg Til dette trenger man det såkalte UN-nummeret til slokkegassen som du finner på Sikkerhetsdatabladet, eller som leverandøren av slokkeanlegget kan opplyse om Tabell 1: KOMPRIMERTE GASSER, kapittel 4 i ADR boka angir trykkprøveintervallet 64

66 EN / 9 Enclousers: At least every 12 months it shall be determined whether boundary penetration or other changes to the protected enclosure have occurred that could affect leakage and extinguishant performance. If this cannot be visually determined, it shall be positively established by repeating the test for enclosure integrity in accordance with Annex E 65

67 F-GASS DIREKTIVET Myndighetskrav til at både servicepersonell og selskap skal være sertifisert Servicepersonell vil etter bestått eksamen få utstedt sertifikat som er nødvendig for å utføre installsjon, service, refylling og destruksjon Krav til loggført lekkasjekontroll Minimun 3 måneders intervaller 66

68 VALG AV LØSNING Hva skal beskyttes? - Rom beskyttelse eller punkt beskyttelse? Brannklasse? Kreves det noen system godkjennelse? En eller flere soner (soneventiler)? Tilgjengelig plass til flaskebank - Inne i sonen? - Utenfor sonen? hvor langt unna? Særskilte krav fra f.eks. forsikringsselskapet? Krav til refylling (maks tid det kan gå etter en utløsning)? Totale kostnader? m.m. 67

69 TAKK FOR OPPMERKSOMHETEN!