INNHOLDSFORTEGNELSE HOVEDKONKLUSJONER... 4 KONKLUSJONER...

Transkript

1

2

3 2 2 INNHOLDSFORTEGNELSE HOVEDKONKLUSJONER...4 KONKLUSJONER...6 Mulighetene for å finne visuelle og kjemiske spor...6 Feiltolkning av visuelle spor:...7 Brannresponsen til en lukket plastflaske med brennbar væske....8 DEL I: ANVENDELSE AV RESULTATENE I BRANNETTERFORSKNING SPOR ETTER BRENNBAR VÆSKE PÅ GOLVBELEGG Generelt om branntekniske spor Kjemiske spor etter brennbar væske Visuelle spor etter brennbar væske Betydningen av enkelte branntekniske parametre Generelt om mulighetene for å finne spor etter brennbar væske Spor etter primærbrannen i brennbar væske Betydningen av overtenning av golvbelegget Betydningen av varmestrålingen fra sekundærbrannen i rommet Betydningen av type golvbelegg og type brennbar væske Betydningen av trekk for dannelsen av visuelle spor på golvbelegget Antennelse ved hjelp av lunte Kjemiske spor etter brennbar væske Betydningen av tidsforsinkelse i prøvetakingen Betydningen av tilførsel av slokkevann til arnestedet Bruk av Sniffer...16 DEL II: EKSPERIMENTALRAPPORT INNLEDNING Generelt om prosjektorganisasjonen Styringskomitéen for prosjektet Målsettingen for prosjektet EKSPERIMENTER Forsøksutrustningen Valg av type brennbare væsker, brennbare materialer og golvbelegg Forsøksprosedyre og regler for forsøkene Generelt om første forsøksserie Hensikten med forsøkene i første forsøksserie Varmestrålingsintensiteten mot golvet Gjennomførte forsøk i første forsøksserie Generelt om andre forsøksserie Hensikten med forsøkene i andre forsøksserie Varmestrålingen mot golvet Gjennomførte forsøk i andre forsøksserie Kjemisk analyse av de sikrede prøvene av golvbeleggene Generelt Analyse...31

4 RESULTATER Første forsøksserie Visuelle spor Kjemiske spor Andre forsøksserie Visuelle spor Kjemiske spor BESKRIVELSE AV VIKTIGE PARAMETRE VED DANNELSEN AV BRANNTEKNISKE SPOR PÅ GOLVBELEGG Årsaken til dannelsen av visuelle spor ved bruk av brennbare væsker Generelt Varmestråling i forbindelse med branner BRANNTEKNISK KUNNSKAP FRA FORSØKENE Generelt Golvbelegg Vinyl Ubehandlet furu Teppe Filt Brennbare væsker Rødsprit White spirit Bensin Diesel Faste Materialer Bomull Akryl Skumplast Feiltolkning av branntekniske spor Generelt Varmestråling Faste materialer Sekundærantennelse av brennbar væske Brannresponsen til en lukket flaske med brennbar væske Generelt Brannresponsen til en full, lukket flaske med brennbar væske Brannresponsen til en halvfull, lukket flaske med brennbar væske VISUELLE OBSERVASJONER UNDER FORSØKENE Første forsøksserie Andre forsøksserie...52 REFERANSER...55 VEDLEGG A: Definisjon av sentrale begreper og uttrykk...56

5 4 4 HOVEDKONKLUSJONER Det er blitt gjennomført nitten forsøk med primærbrann i fire typer brennbar væske på fire typer golvbelegg, samt sekundærbrann. Sekundærbrannen, det vil si en gassbrann med effekt i området kw, skulle simulere brannspredning fra brannen i væska på golvet og etterfølgende overtenning av brannrommet. Videre er det gjennomført fem forsøk med brennbare faste materialer på golvbelegg, fire referanseforsøk med bare sekundærbrann og tre forsøk med en hel- eller halvfull flaske med brennbar væske og sekundærbrann, det vil si totalt 31 forsøk. Brann i 1,5-3 dl bensin, diesel, white spirit og rødsprit ble testet på 1,1 og 1,8 mm tykk vinyl, teppe (med luv) og filt (begge av 100 % polypropylen), samt på ubehandlet furu. Forsøkene hadde som formål å fastlegge under hvilke forhold man kan forvente å finne visuelle spor og kjemiske spor (ved hjelp av gasskromatografi) etter brennbar væske anvendt for ildspåsettelse. Følgende hovedkonklusjoner synes å kunne trekkes av disse forsøkene: Branntekniske spor etter brennbar væske vil lett kunne avsettes på golvbelegg, avhengig av type golvbelegg og brennbar væske. Mulighetene for å påvise visuelle og kjemiske spor etter brennbar væske er ofte gode, selv om brannskadene på golvbelegget som følge av sekundærbrannen i brannrommet generelt er store (se fig. 5, 9, 12, 21 og 73 i illustrasjonsmappen /3/). Visuelle spor etter brann i faste materialer, for eksempel skumplast som har brent på ubehandlet furugolv, kan feiltolkes som spor etter en brennbar væske (se fig. 109). Man bør derfor ikke med bakgrunn i brannskadebildet på golvet, det vil si visuelle spor etter brennbar væske, alene fastslå at brennbar væske er anvendt. Visuelle spor kan indikere at brennbar væske er anvendt, og gi anvisning om hvor prøver til gasskromatografiske undersøkelser bør tas. Generelt bør man utvise stor aktsomhet ved å anvende visuelle spor alene som holdepunkter eller bevis for at en brann er påsatt ved hjelp av brennbar væske. Man finner ofte kjemiske spor etter brennbare væsker, selv fra lokaliseringer man ikke skulle forvente (for eksempel i senter av brannen på golvet). Selv om det er blitt anvendt relativt små mengder brennbar væske, og golvbelegget blir mer eller mindre fullstendig overtent som følge av sekundærbrannen i rommet, er det likevel fullt mulig å påvise brennbar væske ved gasskromatografi (fig og viser forsøk hvor brennbar væske ble påvist). Selv om en ikke finner spor etter brennbar væske ved hjelp av gasskromatografi, er dette likevel ingen utelukkelse av muligheten for at brennbar væske kan ha vært anvendt (forsøkene vist i fig og 18-21, er eksempler på dette). Det er i denne forbindelse viktig å sikre prøver for gasskromatografiske undersøkelser så raskt som mulig etter brannen. På vinylbelegg er det mulig å påvise visuelle spor etter bruk av brennbar væske, dersom de sekundære brannskadene ikke er for omfattende (se fig. 5, 9, 12 og 73). På teppe og spesielt på ubehandlet furu, samt til en viss grad på filt, oppstår det vanligvis ikke entydige visuelle spor, dersom væsken ikke er påført i et spesielt mønster eller lunte (se fig. 29 og 80). Muligheten for å påvise kjemiske spor ved gasskromatografi er trolig minst like gode som mulighetene for å finne entydige visuelle spor etter brennbar væske.

6 5 5 Det er i senter av væskebrannen det er størst sannsynlighet for å påvise kjemiske spor etter brennbar væske i golvbelegg som effektivt trekker til seg den brennbare væsken. Dette gjelder imidlertid ikke for golvbelegg som ikke suger/trekker til seg væsken effektivt, for eksempel vinyl og ubehandlet furu. Her kan det påvises brennbar væske i utkanten av væskebrannen. Man kan også påvise kjemiske spor utenfor væskedammen, spesielt etter white spirit. White spirit som ikke brant, hadde en tendens til å bevege seg vekk fra sekundærbrannen i rommet. Generelt er det lettere å påvise kjemiske spor i golvbelegg som trekker til seg den brennbare væsken (teppe og filt), enn i golvbelegg som ikke trekker til seg væsken (vinyl og ubehandlet furu). Slokkevann kan redusere mulighetene for å påvise kjemiske spor etter brennbar væske. Dette gjelder først og fremst for vannløselige brennbare væsker, slik som rødsprit eller etanol. En plastflaske med rødsprit eller white spirit vil ikke eksplodere, slik at væsken spruter utover golvet, når flaska eksponeres for en intens brann. Den ikke væskefylte delen av flaska blir deformert, og flaska blir dermed utett, lenge før temperaturen i flaska blir så høy at det oppstår nevneverdig avdamping og trykkøkning i flaska (se fig ).

7 6 6 KONKLUSJONER Mulighetene for å finne visuelle og kjemiske spor Mulighetene er absolutt til stede for å finne branntekniske spor etter brennbar væske på golvbelegg, både visuelt og ved kjemiske analyse (gasskromatografi). Dette gjelder selv etter anvendelse av relativt beskjedne mengder brennbar væske i en dam på golvbelegget (se fig. 5, 9, 12, 21 og 73). Prøvetaking for kjemisk analyse må imidlertid tas så hurtig som mulig etter brannen. Det er videre relativt gode muligheter for å finne kjemiske spor, selv etter en temmelig intens brann i rommet, som fører til overtenning av golvbelegget. Dette gjelder imidlertid under fotutsetning av at prøvetakingen skjer relativt raskt etter brannen. Overtenningen reduserer først og fremst mulighetene for å finne visuelle spor. Væskebrannen alene setter visuelle spor i golvbelegget, selv om mengden brennbar væske er beskjeden. Golvbelegget trenger ikke å suge til seg væsken for at væskebrannen skal sette spor i golvbelegget. En primærbrann i spesielt bensin og diesel (med papirveke) setter vesentlig tydeligere visuelle spor i vinyl enn rødsprit, som igjen setter tydeligere visuelle spor enn white spirit (se fig. 4, 8, 11 og 15). Det kan være problematisk å finne visuelle spor etter white spirit, spesielt på golvbelegg som ikke trekker til seg væsken effektivt (vinyl og til en viss grad ubehandlet furu). Dette skyldes at denne væsken har en tendens til å bevege seg bort fra brannen. Videre at brannen i disse forsøkene hadde liten utbredelse og kort branntid, fordi væskebrannen slokket av seg selv i god tid før all væske var brent opp (se fig. 15). Mulighetene for å finne entydige visuelle spor etter bensin og diesel (med papirveke) er betydelig større enn ved bruk av white spirit, og til dels rødsprit. Hvis white spirit også hadde hatt papirveke i disse forsøkene, ville white spirit trolig også ha satt tilsvarende visuelle spor som de etter brann i diesel. De førstnevnte brennbare væskene vil imidlertid lettere føre til full overtenning av golvbelegget, slik at det dermed likevel kan bli problematisk å påvise visuelle spor etter primærbrannen i væska. Hvis ikke diesel hadde hatt papirveke, ville brannen i væsken neppe satt nevneverdige spor i det hele tatt. Dette på grunn av at væsken sannsynligvis ikke ville ha blitt antent. Det er spesielt vanskelig å påvise visuelle spor på ubehandlet furu (se fig. 33 og 36), hvis golvbelegget blir overtent. Det er noe lettere å finne visuelle spor på vinyl enn på teppe (se fig. 12 og 29). Bruk av lunte ser ut til å sette relativt tydelige spor i teppe. Disse sporene skiller seg fra resten av det mer eller mindre brannskadete teppet. Dette gjelder under forutsetning av at golvbelegget ikke blir fullstendig overtent (se fig , og 96-97). Hvis vinylbelegget ikke limes skikkelig til golvbelegget, vil det ha en tendens til å bule opp. Dette kan forårsake spesielle sviskademønster. Disse sviskadene faller sammen med oppbulingene i golvbelegget. Dette har sin forklaring i at luftlommene under oppbulingene virker isolerende, slik at disse stedene på golvbelegget får høyere temperatur enn de steder av golvbelegget som er limt fast til underlaget (se fig. 5, 9, 12 og 16).

8 7 7 Senter av væskebrannen er det sted hvor en hyppigst kan finne kjemiske spor etter brennbar væske i golvbelegg, som effektivt trekker til seg væsken. På grunn av at det som regel har brent mest her, har en til nå trodd at en ikke ville finne spor etter brennbar væske på dette stedet. Derfor har en ofte unnlatt å sikre prøver fra dette stedet. Men det er altså i senter av væskebrannen på slike golvbelegg det er lettest å påvise brennbar væske. Det er også mulig å påvise kjemiske spor utenfor væskedammen, spesielt etter white spirit. White spirit som ikke brant, hadde en tendens til å bevege seg vekk fra sekundærbrannen i rommet. Brann i 3 dl white spirit greidde nemlig ikke å opprettholde brannen, men den døde ut av seg selv etter ca 45 sekunder, med mesteparten av væsken liggende igjen uforbrent. Slokkevann kan redusere mulighetene for å påvise kjemiske spor etter brennbar væske. Dette gjelder først og fremst for vannløselige brennbare væsker, slik som rødsprit eller etanol. For ikke vannløselige brennbare væsker derimot, slik som bensin, diesel og white spirit, kan mulighetene for å påvise den brennbare væsken bedres, på grunn av at slokkevannet kan være med på hindre videre avdamping av den brennbare væsken. Dette fordi vannet kan forsegle flyktige brennbare væsker, slik at de ikke damper av så raskt. Det er lettere å påvise kjemiske spor etter white spirit enn etter rødsprit, spesielt i forbindelse med slokkevann. Det er videre noe lettere å påvise kjemiske spor etter bensin enn etter diesel. Sniffer 1 er et godt egnet verktøy ved åstedsundersøkelser av branntomter, anvendt umiddelbart etter brannen. Sniffer anbefales spesielt som et hjelpemiddel til å bestemme de steder som egner seg best for prøvetaking for kjemisk analyse. Feiltolkning av visuelle spor: Visuelle spor etter brann i faste materialer som akryl, bomull eller skumplast på golvet kan, i visse situasjoner, mistolkes som spor etter brennbar væske (se fig. 100 og 109). Det er spesielt på golvbelegg som ubehandlet furu, at spor etter faste materialer (for eksempel skumplast) kan mistolkes som spor etter brennbar væske (se fig. 77 og 109). Varmestråling fra brannomgivelsene vil forårsake en mer eller mindre diffus eller gradvis overgangssone mellom forkullete, sviskadete og ikke brannskadde deler av golvbelegget. Varmestråling vil ikke forårsake skarpe skiller mellom brente og ubrente deler av golvbelegget, slik som brennbar væske (se fig. 59, 61 og 63). Akryl etterlater seg en tydelig haug med forkullet, koksaktig materiale som helt eller delvis beskytter golvbelegget under (se fig. 41, 104, 109 og 112). Skumplast brenner imidlertid så og si fullstendig opp, men setter enkelte ganger spor som er karakteristisk for formen på skumplasten. Dette sporet lar seg lett skille fra brannskadene ellers på golvbelegget (se fig. 40, 44, 49 og 112). Brann i en hengende bomullsgardin eksponerer golvet i ubetydelig grad, fordi så og si hele bomullsgardinen brenner opp i hengende tilstand. 1 Fotoioniseringsdetektor for måling/påvisning av blant annet organiske gasser, som for eksempel gasser fra brennbare væsker (bensin, white spirit osv.).

9 8 8 Brannresponsen til en lukket plastflaske med brennbar væske. En full, uåpnet plastflaske med rødsprit vil ikke eksplodere og sprute væske utover golvbelegget når den eksponeres for en brann. Den deformeres temmelig rolig og kontrollert, med nesten all væske i flasken. Væsken beskytter/kjøler flasken. Den ikke væskefylte flaskehalsen deformeres, slik at det lages et hull i på halsen av flasken, hvor væsken renner rolig og forsiktig ut av flasken (se fig. 115 og 119). En halvfull lukket flaske med rødsprit og white spirit vil også smelte sakte ned, og deler av væsken vil renne ut. Noe væske ble også igjen i den sterkt deformerte og gjenværende delen av flaska (se fig ).

10 9 9 DEL I: ANVENDELSE AV RESULTATENE I BRANNETTERFORSKNING

11 SPOR ETTER BRENNBAR VÆSKE PÅ GOLVBELEGG 1.1 Generelt om branntekniske spor Denne rapporten skiller mellom følgende to typer branntekniske spor etter tilstedeværelse av brennbare væsker: Visuelle spor: Dette er typiske synlige spor som tilstedeværelse av brennbar væske forårsaker. Kjemiske spor: Dette er påvisning av brennbare væsker ved kjemisk analyse. Kjemisk analyse omfatter som regel anvendelse av gasskromatografi. Det eksisterer neppe noen statistikk over hvilke brennbare væsker som hyppigst anvendes ved ildspåsettelse her til lands. I Australia blir hydrokarboner som bensin, parafin, white spirit (mineralterpentin) og diesel mest brukt i for bindelse med ildspåsettelse /1/. Dette har sin naturlige forklaring i at disse væskene er lett tilgjengelige, i tillegg til at de er mer eller mindre lettantennelige og lett brennbare. Her til lands har KRIPOS og politiet erfaring med at det også benyttes sprit (etanol), enten i form av vanlig alkohol eller rødsprit, i tillegg til de ovennevnte væskene Kjemiske spor etter brennbar væske Ved mistanke om bruk av brennbar væske ved ildspåsettelse tar politiet som regel prøver av materialer fra det aktuelle stedet. Prøvene blir deretter sendt til KRIPOS for analyse. Gasskromatografi er i dag den mest brukte analysemetoden. Under forutsetning av at det er tilstrekkelige mengder brennbar væske igjen i den aktuelle prøven, kan en finne ut om det resulterende kromatogrammet er forenlig med kromatogrammet til en kjent brennbar væske. Når en ikke finner spor etter en slik væske ved hjelp av gasskromatografi, til tross for at de branntekniske sporene forøvrig indikerer bruk av brennbar væske, er ikke dette tilstrekkelig til å utelukke ildspåsettelse ved hjelp av brennbar væske. Det faktum at en ikke er i stand til å påvise brennbar væske, kan ha sin årsak i at slike undersøkelser blir gjennomført flere dager etter at brannen har funnet sted. Dermed har eventuell brennbar væske hatt god tid til å fordampe. En annen årsak kan være at brannen har konsumert så og si all brennbar væske, enten på grunn av at det har brent lenge, eller på grunn av at væsken ikke har rukket å trenge skikkelig inn i materialet. Videre kan årsaken være at området er blitt tilført betydelige mengder slokkevann, som nærmest har vasket bort og tynnet ut eventuelle rester etter brennbar væske. Dette gjelder spesielt brennbare væsker som er løselige i vann, for eksempel alkoholer. Slokkevann kan imidlertid også virke motsatt, særlig i forbindelse med flyktige væsker som ikke er vannløselige, for eksempel hydrokarboner fra oljeprodukter (bensin, diesel, parafin, white spirit etc.). Slokkevann kan legge seg over eller forsegle slike væsker, slik at de ikke så lett damper av Visuelle spor etter brennbar væske SINTEF NBL blir av forsikringsselskaper og politiet, eller av forsvarere til tiltalte i brannsaker, ofte anmodet om bistand til etterforskning av branner i boliger. I slike saker er det mistanke om at brannene er påsatt. I mange av disse sakene er det blitt funnet spesielle visuelle spor på golvene, hvor det hevdes at sporene tyder på bruk av brennbar væske. I flere av disse brannsakene har det vært vanskelig å tolke om sporene egentlig skyldes bruk av brennbar væske, eller andre feno-

12 11 11 mener som ofte opptrer i branner innendørs. Dette kan være fenomener som varmestråling, brennende nedfall eller annet brennbart materiale som har ligget på golvet og brent. Spor som ved første øyekast kan tyde på at brannen er anstiftet ved hjelp av brennbar væske, kan for eksempel være forårsaket av effekter fra overtenningen, lokale luftstrømmer, varme gasser, brennende pyrolysegasser, smeltet og brent plast på golvet, brennende nedfall osv. Slike fenomener kan forårsake lokale varmepåkjenninger og spor på golvet, som, i noen tilfeller, kan mistolkes som spor etter brann i brennbar væske. Det er derfor viktig at brannetterforskere og utredere har gode kunnskaper om branntekniske spor som er typiske for brennbare væsker, i forhold til andre brennende faste materialer (plast og tekstiler) på de samme golvbeleggene. 1.2 Betydningen av enkelte branntekniske parametre Utsagnene i denne rapporten bygger på eksperimentelle forsøk som er gjennomført ved SINTEF Bygg og miljøteknikk, Norges branntekniske laboratorium (SINTEF NBL) i løpet av to uker i Forsøkene er nærmere beskrevet i del II av denne rapporten. Her er det en mer detaljert beskrivelse av forsøksutrustning, de enkelte forsøkene og tilhørende forsøksparametre, forsøksprosedyrer etc. Følgende typer golvbelegg, brennbare væsker og brennbare faste materialer ble brukt under forsøkene: Brennbare væsker: Brennbare faste materialer: Golvbelegg: Rødsprit White spirit Bensin Diesel Bomull Akryl Skumplast Vinyl (1,1 og 1,8 mm tykk) Filtteppe (3,3 mm tykk) Teppe ( 9 mm tykk inkl. 5 mm luv) Ubehandlet furu (12 mm tykk) For alle de fire brennbare væskene, unntatt bensin, ble væsken helt på golvbelegget 30 sekunder før de ble antent. Sekundærbrannen (en gassbrann med konstant gasstilførsel) ble antent 2½ minutter etter at væskebrannen ble antent. Denne sekundærbrannen skal simulere overtenning i rommet, hvor brannen er anlagt. (For nærmere beskrivelse av forsøkene, se kapittel 2 i del II av rapporten). En må understreke at utsagnene i det etterfølgende av denne delen av rapporten, begrenser seg strengt tatt til de brennbare væskene og faste materialene som ble anvendt i forsøkene Generelt om mulighetene for å finne spor etter brennbar væske Tabell 3.5 viser resultatene med hensyn til funn av branntekniske spor, hvor forsøkene er inndelt etter type golvbelegg. I forsøkene merket med gul bakgrunn, fant man visuelle og/eller kjemiske spor.

13 12 12 Tabell 3.5: Resultater med hensyn til funn av entydige visuelle og kjemiske spor etter brennbar væske på fire typer golvbelegg. I de forsøkene som er merket med gul bakgrunn, fant man visuelle og/eller kjemiske spor. Alle prøvene for analyse i gasskromatografen er tatt umiddelbart etter forsøkene 1. Fig. nr. (i illustrasjonsmappen /3/) 1-5 (S 3 ) 1,1 mm vinyl Golvbelegg Brennbar væske Sekundærbrannens effekt 2 Forsøkets varighet Overtenning av belegg Visuelle spor Del av golvbelegget hvor det er gjort kjemiske funn av brennbar væske Senter av væskedam Utkant av væskedam Ytterkant av belegg Rødsprit stor 10:15 NEI POS. NEG. NEG. NEG. 6-9 (S) Bensin stor 10:05 NEI POS. NEG. NEG. NEG (S) Diesel stor 10:15 NEI POS. NEG. NEG. NEG (S) (S) 1,8 mm vinyl White spirit stor 10:09 NEI NEG. NEG. POS. POS. Rødsprit stor 10:45 JA NEG. NEG. NEG. NEG. POS Rødsprit stor 5:40 JA NEG. NEG. NEG. (svak) Det ble ikke sikret prøver for gasskromatografi i dette Rødsprit liten 13:30 NEI POS. forsøket Rødsprit liten 9:30 NEI POS. 4 NEG. POS (S) Ubeh. furu White spirit stor 6:10 JA NEG. POS. POS. NEG (S) Diesel stor 5:55 JA NEG. NEG. NEG. NEG Bensin stor 6:52 NEI NEG. NEG. NEG. NEG (S) Filtteppe Rødsprit stor Ca 6:00 JA POS. NEG. NEG. NEG (S) Bensin stor 5:45 JA NEG. POS. NEG. NEG (S) Teppe White spirit stor 4:50 JA NEG. POS. NEG. NEG (S) Rødsprit stor 5:26 JA NEG. NEG. NEG. NEG Bensin ingen 2:40 JA POS. POS. NEG. NEG Bensin ingen 2:56 NEI POS. POS. POS. NEG Diesel liten 5:15 NEI POS. POS. POS. NEG White spirit liten 4:34 NEI POS. POS. POS. NEG. Antall JA og positive funn av totalt 19 forsøk: For nærmere beskrivelse av forsøksparametrene, henvises det til tabell 2.3 og 2.4 i kapittel 2 i del II av rapporten. Om golvbelegget ble overtent eller ikke, var i stor grad avhengig av sekundærbrannens effektavgivelse og forsøkets varighet. I noen forsøk ble både sekundærbrannens effekt og forsøkets varighet redusert for å begrense brannskadene i golvbelegget. S indikerer at etter at brannen ble slokket med CO 2, fikk dette forsøket tilført 2,5 l slokkevann på det sted den brennbare væsken hadde brent på golvbelegget. Dette ble gjort for å simulere tilførsel av slokkevann. Her fant en ikke spor etter væskebrannen, men etter fargestoffet i rødsprit som ikke hadde brent, men som bare hadde dampet vekk fra golvbelegget. Sporene viste seg som røde, irregulære striper etter randavsetninger på uskadet vinyl.

14 Spor etter primærbrannen i brennbar væske Fig. 3, 8, 11 og 15 i illustrasjonsmappen viser brannskadene etter at 3 dl av følgende brennbare væsker har brent på 1,1 mm vinylbelegg: a) rødsprit, b) bensin, c) diesel og d) white spirit. Væsken ble antent etter 30 sekunder, og all væske (unntatt white spirit) brant opp i løpet av sek. Alle bildene er tatt like etter at brannen i væsken har slokket, det vil si etter: a) 90, b) 46, c) 125 og d) 45 sekunder. Av bildene fremgår det at brann i 3 dl brennbar væske, uten en etterfølgende sekundærbrann, setter mer eller mindre tydelige spor i vinylbelegget. Dette til tross for at væskebrannen kunne ha en varighet på mindre enn ett minutt. Brennbar væske på tykkere vinyl (1,8 mm) viste samme tendens til å sette visuelle spor. I forsøket med white spirit ser en at det fortsatt er mye brennbar væske igjen etter at brannen hadde slokket av seg selv. Det fremgår av de ovennevnte fotografier at bensin og diesel (med papirveke) setter vesentlig tydeligere spor enn rødsprit og white spirit Betydningen av overtenning av golvbelegget Under forutsetning av at golvbelegget ikke blir overtent på grunn av sekundærbrannen i rommet, vil det være relativt enkelt å finne visuelle spor etter brennbar væske. Dette gjelder også til en viss grad for golvbelegg som sprer brannen i golvbelegget, slik som for eksempel tepper med luv. Det ble påvist relativt tydelige visuelle spor etter brennbar væske i ti av de nitten forsøkene som ble gjennomført ved SINTEF NBL. Det ble derimot påvist visuelle spor i bare to av de ni forsøkene hvor sekundærbrannen medførte mer eller mindre fullstendig overtenning av golvbelegget. Dette indikerer at en sannsynligvis ville ha funnet flere entydige visuelle spor i forsøkene, hvis ikke så mange forsøk hadde medført kraftig overtenning av golvbelegget. Til tross for at for eksempel filtbelegget ble fullstendig overtent, kunne man likevel påvise mer eller mindre entydige visuelle spor i to forsøk etter at brannen var slokket. I ytterkant av væskebrannen lå det igjen en ring av forkullet materiale, mens golvbelegget var helt nedbrent uten forkullete rester utenfor og innenfor denne ringen. (se fig. 21 og 24) Årsaken til dette er trolig at den brennbare væsken har beskyttet golvbelegget så lenge som det var brennbar væske igjen på golvet. Golvbelegget under væsken ble dermed ikke eksponert for større temperaturbelastning enn maksimalt kokepunktet for væsken. I store deler av brannen vil temperaturen på væsken også være vesentlig lavere enn kokepunktet for væsken. Videre vil varmestrålingen fra flammen ned mot golvbelegget være vesentlig mindre i ytterkanten av dammen. Dette fordi flammen her la seg relativt flatt innover mot sentrum av væskedammen. Den effektive tykkelsen (vertikal utbredelse) av flammen blir dermed bare på 1-2 cm, noe som medfører ubetydelig emisivitet (strålingsevne) fra flammene, og dermed lavere varmestråling mot golvbelegget i ytterkant av væskedammen enn i senter. Kombinasjonen av at væsken beskyttet golvbelegget i store deler av forsøket, og at varmestrålingen var temmelig begrenset i ytterkanten av væskebrannen, har trolig medført at det her ble liggende igjen en haug med forkullet materiale Betydningen av varmestrålingen fra sekundærbrannen i rommet Fig. 3 viser brannskadene etter brann i 3 dl rødsprit på vinyl, mens fig. 5 viser brannskadene etter forsøket, etter at sekundærbrannen også har eksponert golvbelegget med relativt intens varmestråling. Det fremgår av bildene at til tross for at dette forårsaket betydelige svi- og forkullingsskader, forsvant ikke sporene etter den opprinnelige væskebrannen på golvbelegget.

15 Betydningen av type golvbelegg og type brennbar væske Type golvbelegg Det var, som det fremgår av tabell 3.5, samt av fig. 33 og 35, spesielt vanskelig å påvise visuelle spor på ubehandlet furu i situasjoner hvor golvbelegget ble overtent. Hvis ubehandlet furu ikke ble overtent, kunne brannen likevel spre seg i belegget utover væskedammen. Muligheten for å påvise visuelle spor på de tre andre golvbeleggene var til dels vesentlig bedre enn på ubehandlet furu. Blant disse tre golvbeleggene var det lettest å finne spor på vinyl. Brannen i vinyl slokket av seg selv når all brennbar væske var konsumert av brannen, nesten uansett hvor intens væskebrannen hadde vært. Fig. 7 viser hvor intens brannen i for eksempel bensin kunne bli. Det er mye som tyder på at tykkelsen av vinylbelegget ikke har så mye å si for omfanget av de branntekniske sporene som væskebrannen forårsaker. 3 dl brennbar væske satte omtrent samme grad av spor i form av svimerker og forkullinger både på 11 og 18 mm tykt vinylbelegg Type brennbar væske Primærbrann i bensin og diesel (med papirveke) satte vesentlig tydeligere spor på vinyl enn rødsprit og white spirit (se fig. 3, 8, 11 og 15). Mulighetene for å finne entydige visuelle spor etter bensin og diesel (med papirveke) burde dermed være betydelig større enn ved bruk av rødsprit og white spirit. Disse væskene forårsaker imidlertid også raskere brannutvikling og overtenning, noe som medførte utvisking av de visuelle sporene. Årsaken til at white spirit ikke satte så tydelige spor, er at white spirit (uten papirveke) brant vesentlig dårligere enn bensin og diesel (med papirveke), og at brannen slokket av seg selv etter kort tid, før all væske var brent opp. De omfattende brannskadene etter diesel forutsetter imidlertid at denne væsken hadde papirveke. Hvis ikke det hadde vært tilfelle, ville neppe diesel (flammepunkt: C) blitt antent skikkelig. Dermed hadde det heller neppe blitt nevneverdige spor etter denne væsken. Hvis white spirit derimot hadde hatt papirveke, ville brannen trolig ha blitt omtrent like intens som i diesel (med papirveke), og brannen ville antakelig ha forårsaket tilsvarende brannskader i golvbelegget som diesel. Væsker med middels høyt flammepunkt, slik som rødsprit (flammepunkt: 22 C), setter visuelle spor, men de er på langt nær så tydelige som etter bensin. Dette har også sin forklaring i at brannen i denne væsken har vesentlig lavere emisivitet (flammens evne til å avgi varmestråling), på grunn av mindre vertikal utbredelse og mindre karbonrike flammer enn en brann i tilsvarende mengde bensin. (Avsnittene og i del II inneholder en nærmere diskusjon med hensyn til hvilke parametre som har betydning for varmestrålingen, og dermed dannelsen av visuelle spor på golvbelegg etter brennbare væsker.) Hvor omfattende og tydelige de visuelle sporene ble, synes i stor grad å være nært knyttet til den brennbare væskens flammepunkt. Væsker med lavt flammepunkt (som bensin med flammepunkt på 44 C), satte meget tydelige spor. Motsatt satte væsker med et relativt høyt flammepunkt, slik som for eksempel white spirit (flammepunkt 40 C), i liten grad visuelle spor etter seg. Dette gjaldt imidlertid ikke for diesel, men det skyldtes altså at denne væsken hadde papirveke. I denne sammenheng er det også viktig å angi hvor lenge 3 dl av de fire væskene brant på vinyl, det vil si hvor lenge brannen i væsken har eksponert vinylbelegget. Jo lengre branntid, jo lengre vil varmeeksponeringstiden for brannen på golvbelegget bli. Følgende branntider kunne registreres:

16 15 15 White spirit: 46 sek (white spirit selvslokket) Rødsprit: 90 Bensin: 45 Diesel: 205 Her er det verdt å merke seg at selv om diesel brant nesten tre ganger så lenge som bensin, ble de visuelle sporene etter væskebrannen temmelig like. Ettersom brannen i diesel hadde tre ganger så lang branntid som bensin, skulle en forvente at brannskadene etter brannen i diesel var større enn brannskadene etter tilsvarende mengde bensin. Dette var imidlertid ikke tilfelle. En tre ganger så stor brannhastighet for bensinbrannen medfører vesentlig større vertikal utbredelse av brannen (flammehøyde), og dermed større emisivitet i flammen (jfr diskusjonen i avsnitt i del II). Dette har tydeligvis kompensert for den kortere varmeeksponeringstiden for bensinbrannen Betydningen av trekk for dannelsen av visuelle spor på golvbelegget De branntekniske sporene som kunne observeres etter at rødsprit hadde brent opp på vinyl i forsøk F1.1 (se fig. 3), var hovedsakelig utenfor væskedammen, i trekkretningen. Dette skyldes at flammene hovedsakelig la seg over dette området (se fig. 2), samtidig med at det ikke var noe væske som beskyttet golvbelegget på dette stedet. Ettersom flammene generelt var vesentlig tykkere og større her, førte dette til en relativ intens varmestråling mot golvbelegget i forhold til motsatt utkant, det vil si mot trekkretningen (det vil si fra venstre i fig. 2). Her la flammene seg relativt flatt over golvet på grunn av trekken 1, med en tykkelse på noen få cm. Samtidig var det væske her, som beskyttet golvbelegget. Hvis det derimot ikke hadde vært trekk, ville flammen vært mer eller mindre vertikal. De visuelle sporene vil i dette tilfellet trolig ha blitt dannet som en tynn stripe, hovedsakelig jevnt rundt hele ytterkanten av væskedammen. Trekk hadde videre relativt stor innflytelse på muligheten til å finne visuelle spor etter brennbar væske, spesielt på teppe med luv. Trekk kunne både forverre (i området med trekkretningen) og bedre forholdene med hensyn til å finne visuelle spor etter brennbar væske (mot trekkretningen). I utkanten av væskedammen med trekkretningen kan vi få en større eller mindre diffus overgangssone mellom brente, forkullete områder, og mer eller mindre sviskadete områder av belegget. Det oppstod her varierende grader av svi- og forkullingsskader (se fig. 89, 92, 93, 96 0g 97). Dette er spor som i svært liten grad minner om sporene etter brennbar væske. Disse skadene skyldes varmestråling fra flammene, mens de mer skarpe skillene mot trekkretningen, skyldes væskebrannen direkte, eller flammespredning i golvbelegget. Selv om noen av disse skarpe skillene var et resultat av trekken, kunne de likevel minne om spor etter brennbar væske (se fig. 89 og 92). Det er altså vanskelig å finne klare visuelle spor som tyder på bruk av brennbar væske med trekkretningen. Mot trekkretningen derimot oppstår det spesielt skarpe skiller mellom brente og ikke brente områder i utkanten av det brente området Antennelse ved hjelp av lunte Som nevnt innledningsvis er det gjennomført forsøk hvor siste delen av væsken ble helt på som en lang stripe på golvbelegget (se fig. 86, 87 og 90). Dette ble gjort for å simulere antennelse av en større væskedam ved hjelp av lunte, og for å studere om dette satte spesielle spor i golvbelegget. 1 Trekken i og rundt forsøksutrustningen under forsøkene var imidlertid ikke særlig merkbar, men på grunn av at små væskebranner er temmelig følsomme for trekk, ble flammene likevel relativt lett påvirket av selv små lufthastigheter. Trekkhastigheten over golvbelegget i forsøkene var sannsynligvis i området 0,1-1 m/s.

17 16 16 Bruk av lunte så ut til å sette relativt tydelige spor i teppe, som skilte seg ut fra resten av det mer eller mindre brannskadete teppet. Hvis overtenning ikke inntraff, kunne vi, som det fremgår av fig. 89, 92 og 93, se tydelige spor etter lunta, spesielt i utkanten av området det var sølt væske, mot trekkretningen. Visuelle spor etter lunta kunne vi også til en viss grad se, selv om golvbelegget ble overtent (se fig. 84 og 85). 1.3 Kjemiske spor etter brennbar væske Av tabell 3.5 ser en at senter av væskebrannen er det sted hvor en hyppigst fant kjemiske spor etter brennbar væske i golvbelegg som effektivt trakk til seg væsken, det vil si i seks av åtte forsøk med teppe og filt. På grunn av at det som regel har brent mest her, har en til nå trodd at en ikke ville finne spor etter brennbar væske på dette stedet. Derfor har en ofte unnlatt å sikre prøver fra dette stedet. Disse forsøkene har derimot vist at det er nettopp her det er størst sannsynlighet å finne spor etter brennbar væske i slike golvbelegg Betydningen av tidsforsinkelse i prøvetakingen I fire forsøk ble det tatt prøver for gasskromatografi både umiddelbart etter brannen, og en dag etter forsøket. I alle prøver som ble tatt umiddelbart etter forsøket, ble det gjort positive funn av brennbar væske, både i senter og i utkant av væskedammen. I prøvene tatt dagen etter, ble det påvist brennbar væske i tre av de fire forsøkene. På grunnlag av forsøkene ved SINTEF NBL kan en konkludere med at sannsynligheten for å påvise kjemiske spor etter brennbar væske avtar noe, hvis prøvetakingen skjer en dag etter brannen. Datagrunnlaget for denne konklusjonen er imidlertid noe snevert til å kunne trekke entydige konklusjoner med hensyn til betydningen av ett døgns tidsforsinkelse Betydningen av tilførsel av slokkevann til arnestedet Avdamping av rester av den brennbare væsken etter slokking er noe som skjer temmelig raskt i en relativt varm branntomt. Dette gjelder spesielt hvis bensin eller andre lettflyktige væsker er blitt anvendt ved ildspåsettelse. Ettersom hydrokarboner ikke er vannløselige, blir de ikke så lett vasket eller spylt bort under slokkearbeidet. For ikke vannløselige brennbare væsker (for eksempel bensin og white spirit) kan slokkevann virke forseglende, og dermed i høy grad forhindre fordampingen av lettflyktige, brennbare væsker. I situasjoner hvor ikke vannløselige brennbare væsker trekkes inn i overflaten til porøse materialer, kan slokkevann ha en tendens til effektivt å hindre avdamping på grunn av nettopp vannets forseglende effekt i porøse materialer og overflater. Vannet stenger eller lukker inne ikke vannløselige væsker i porene i materialet Vannløselige brennbare væsker som sprit, aceton og enkelte løsemidler blir derimot effektivt vasket ut av porøse materialer under brannslokkingen Bruk av Sniffer Sniffer virker å være et godt egnet verktøy i forbindelse med åstedsundersøkelser av branntomter, mer eller mindre kort tid etter brannen. Sniffer anbefales først og fremst som et hjelpemiddel til å bestemme de steder som egner seg best for prøvetaking for gasskromatografi.

18 17 17 Det ble påvist spor etter brennbar væske ved hjelp av sniffer i alle de fire forsøkene, hvor sniffer ble anvendt. Det ble også påvist brennbar væske ved gasskromatografi i disse forsøkene. Det var altså ingen steder på golvbelegget hvor en feilaktig kunne påvise brennbar væske ved bruk av sniffer. Det var heller ikke steder på golvbelegget hvor en ikke kunne påvise brennbar væske med sniffer, hvor brennbar væske i ettertid ble påvist ved hjelp av gasskromatografi. En forsøksserie gjennomført i Australia med sniffer og gasskromatografi /1/ har vist at sniffer feilaktig kan påvise brennbar væske der en med sikkerhet visste at det ikke hadde vært brennbar væske. Dette var tilfelle i 20 av 63 tilfeller i denne forsøksserien. Dette skyldtes at en sniffer også kan gi positivt utslag på generelle pyrolysegasser fra brannen. I en varm branntomt vil det fortsatt være en viss produksjon av pyrolysegasser etter at brannen er slokket. Disse gassene kan gi positive utslag ved bruk av sniffer, selv om de ikke stammer fra brennbar væske. Sniffer kan også unnlate å gi utslag på steder der brennbar væske ble påvist ved hjelp av gasskromatografi. Dette gjelder spesielt tungt fordampelige væsker, slik som diesel. Sniffer viste ikke utslag på 11 steder hvor brennbar væske ble påvist ved hjelp av gasskromatografi i den ovennevnte forsøksserien. Positiv utslag på snifferen er ikke avhengig av hvor mye brennbar væske det eventuelt er igjen i golvbelegget, men konsentrasjonen av væskedamp i luftvolumet like over golvbelegget, der hvor snifferen suger til seg luft. Konsentrasjonen av brennbar væskedamp i dette området er avhengig av væskens flyktighet. Tungt fordampelige væsker som diesel er derfor vanskelig å detektere, fordi slike væsker medfører for lav avdamping i området like over golvet. Dette til tross for at golvbelegget likevel kan inneholde relativt store mengder av den tungt fordampelige brennbare væsken. I forsøkene F2.8/F2.8B, F2.9 og F2.10 ble henholdsvis bensin, diesel og white spirit brukt, og alle væskene ble detektert av snifferen. I et av forsøkene ble altså diesel benyttet som brennbar væske, men den ble likevel påvist ved hjelp av snifferen. I dette forsøket ble ikke golvbelegget overtent. Bare % av golvbelegget ble brannskadet i dette forsøket.

19 18 18 DEL II: EKSPERIMENTALRAPPORT

20 INNLEDNING 1.1 Generelt om prosjektorganisasjonen SINTEF-prosjektet Spor etter brennbare væsker har vært et samarbeidsprosjekt mellom følgende firma og institusjoner: SINTEF Bygg og miljøteknikk, Norges branntekniske laboratorium (SINTEF NBL) Kriminalpolitisentralen (KRIPOS) Trondheim politikammer Prosjektet er blitt økonomisk støttet av følgende selskaper og firma: Storebrand Skadeforsikring as Gjensidige forsikring as Vesta forsikring Vår Bank og Forsikring as Thune Security Trondheim politikammer KRIPOS SINTEF NBL Fordelingen av arbeidsoppgavene mellom de ovennevnte samarbeidspartnerne har vært følgende: SINTEF NBL har stått for selve gjennomføringen av prosjektet, det vil si gjennomføring av de eksperimentelle forsøkene i laboratoriet ved SINTEF NBL, samt gjennomføring av en samlet vurdering av alle branntekniske spor og utarbeidelsen av denne rapporten. Følgende personer har bidratt ved SINTEF NBL: Fagansvarlig og kvalitetssikring: Direktør Kjell Schmidt Pedersen Prosjektleder: Forsker Jan P. Stensaas Teknikere: Birger Rønning og Pål Claussen KRIPOS har vært med i planleggingen av forsøkene og gjennomføringen av forsøkene ved SINTEF NBL, samt i analysen av resultatene og i tolkingen av branntekniske spor. Videre har KRIPOS hatt ansvaret for fotografering av branntekniske spor, og prøvetakingen og kjemisk analyse av de sikrede prøvene ved hjelp av gasskromatografi, samt bruk av såkalt sniffer i noen forsøk. Følgende personer har bidratt ved KRIPOS: Formann for styringskomiteen for prosjektet: Politiinspektør Arne Bjørkås Fotografering og vurdering av branntekniske spor: Politiførstebetjent Håvard Arntzen Sikring av kjemiske prøver og kjemisk analyse av prøvene: Siv.ing. Hanne Norløff Trondheim politikammer har hatt ansvaret for digitale videoopptak av forsøkene, samt bidratt med viktig hjelp og støtte under gjennomføringen av forsøkene. Følgende personer har bidratt ved Trondheim politikammer: Digitale videoopptak: Politibetjent Jim Løvås.