Aldring av passiv brannbeskyttelse

Transkript

1 Aldring av passiv brannbeskyttelse Ulf Danielsen, SINTEF NBL 1

2 Aldring... I begrepet ALDRING legger vi her brannbeskyttelsens evne til å fungere over tid, dvs. motstå vær, vind, slitasje, tøff bruk etc. Aldring betyr i denne sammenheng holdbarhet, robusthet... 2

3 TEMA Bakgrunn i åpen rapport fra SINTEF NBL Myndighetskrav Hva vet vi? Typiske skader (ikke bare aldring også slitasje) Barrierebegrepet Forutsetninger for lang levetid av pbb Skadekriterier The Weathered Project 3

4 GRUNNLAG: Langtids holdbarhet av offshore passiv brannbeskyttelse. En kartlegging av kunnskap og erfaring for tilstand og tilstandsvurdering. Oppdrag til SINTEF NBL fra Ptil Rapporten kan lastes ned fra FoU rapporter 4

5 Problemstilling Ved forlenget drift av gamle installasjoner. Nåværende kapasitet for brannbeskyttelse må vurderes Ikke kjent i hvilken grad flere års aldring og værpåkjenning påvirker de ulike brannbeskyttelsessystemer (passive og aktive) ODs regelverk forutsetter at dette er ivaretatt 5

6 Bakgrunn Ptils fellesforskrifter: skal gi aktuelle konstruksjoner og utstyr tilstrekkelig brannmotstand barrierenes funksjon skal ivaretas gjennom hele innretningens levetid. det skal være kjent hvilke barrierer som er ute av funksjon eller er svekket Endring i forutsetninger (nye brannlaster) Installasjoner bygges og modifiseres iht. ulike koder (specs.) Erfaringer med levetid for pbb-materialer og systemer Ved planlegging av senfase (med f.eks. endret prosess) er det viktig å ha definert alle brannområder riktig (DAL), og at alt utstyr som trenger brannbeskyttelse er beskyttet. 6

7 Hva vet vi... sementbasert isolasjon kan være dårlig generelt er epoxymaterialer med Norsok M501- kvalifisering gode (erfaring også fra branntesting), men ikke alle typer like gode gjennomføringer, brannjakker etc. har vist kort levetid nye brannlaster kan utløse krav om ny isolasjon 7

8 Skader i pfp - årsaker/ typer Brannbeskyttelsesmaterialer prøves normalt i upåvirket tilstand, påført underlaget under optimale betingelser og etter leverandørens spesifikasjoner. Fysiske og mekaniske påkjenninger, og avvik fra optimale forhold vedr. påføring og utførelse, vil kunne påvirke materialenes evne til å fungere som brannbeskyttelse. Årsaker til at pfp-materialer får endret brannbeskyttende egenskaper kan være: Avvik ift. spesifikasjon ved påføring Aldring av brannbeskyttelsen Værpåkjenning Mekanisk påkjenning 8

9 9

10 10

11 Barrierebegrepet Opprettholdelse av barrierer er sentralt i regelverket Barrierer på ulike nivå DFU Definert Fare og Ulykkessituasjon (21 stk) DFU 1 DFU 2 DFU 4 Ikke antent HC lekkasje Antent HC lekkasje Andre branner Risikoindikatorer for DFUer er definert i RNNS En prosedyre for å vurdere ytelsen til passiv brannbeskyttelse er IKKE inkludert i denne metodikken Ødelagt pbb er sikkerhetskristisk feil 11

12 Sentrale barriereelementer mot en prosessulykke 12

13 Risikoindikator for pbb? Enda ikke definert Er det praktisk mulig? Ikke lett å identifisere representative data for innsamling RNNS -3 (Risikonivå på norsk sokkel): Utforming av brannvegger, hovedbærestruktur og PFP har selvsagt stor betydning for barrieren hindre eskalering. Som for prosessdesign er dette i utgangspunktet en passiv funksjon som ikke endres med årene hvis det ikke gjøres modifikasjoner. Men det er kjent at passiv brannbeskyttelse ikke er satt på plass etter demontering og vedlikehold, og at branndører er satt åpne. Her kan en få inntrykk av at generell oppfatning er at passiv brannbeskyttelse ikke endres med årene. Dette er ikke nødvendigvis tilfelle. 13

14 Viktige parametere for pbb pålitelighet / funksjonalitet / robusthet / tilgjengelighet dokumentert kvalitet på system (M501 pre-kvalifisering) kvalitet på design (robusthet) ift. brannlast (ekspl., jet, HC) utførelse: horisontalt, vertikalt, struktur miljø/vær: lokalisering av pbb på installasjon mekanisk: slitasje, slag, dårlig behandling vedlikehold akseptkriterier for skade og slitasje? vurdering av skade og konsekvenser? (kun 0% eller 100%?) 14

15 Forutsetninger for lang levetid av pbb Robust system (pre-kvalifisering) God design/utførelse Kontrollrutiner Forebyggende og korrektivt vedlikehold Driftspersonell må anerkjenne viktigheten av installert pbb og behandle den deretter! Spesielle systemer kan være kritisk (gjennomføringer, jakker, kasser) 15

16 Kapasitet over tid Kapasitet brannbarriere [%] 100% OVERKAPASITET IFT. DESIGN OVERKAPASITET IFT. KRITISK installert design 1 kritisk nivå Material X Levetid for installasjon 16

17 Praksis STATOIL Teknisk Tilstand Sikkerhet TTS Tilstandskontroll av passiv brannbeskyttelse en deloppgave i TTS TR1055: PS 10 Passive Fire Protection Norsk Hydro TST Teknisk Sikkerhetstilstand Tilstandskontroll av passiv brannbeskyttelse en deloppgave i TTS Performance Standard 10 Passive Fire Protection. 17

18 Skadekriterier for PFP sprøytematerialer Statoil TTS Norsk Hydro TST Cord The Weathered Project Hva med andre produkter? Jakker/Kasser/Rørisolasjon? 18

19 Resultater fra branntest av epoxy-pbb med og uten sprekk Figure 4.1 Mean steel temperature in RHS 180x10 steel columns insulated with 10mm Chartek 59. VM1-1 had no cracks ( o/oo strain), VM1-2 had no visible cracks (8-9 o/oo strain) and VM1-3 had cracks in the range 6-8mm wide (12-15 o/oo strain). /5/ 19

20 Oppsummering Gammel sementbasert isolasjon vet vi kan være dårlig. Epoxymaterialer med M501-kvalifisering er generelt meget gode. Oppfølging og kontroll av påføring er viktig: gode nok materialer blir likevel ikke gode nok. Epoxy-pbb er meget robuste men gjennomgående sprekker i har større innvirking enn for sement-pbb. Uklare indikatorer for passiv brannbeskyttelse. Skadetyper og akseptkriterier varier for ulike materialer. Må ha fokus på materialspesifikke, målbare akseptkriterier for skade. Behov for periodiske tilstandsvurderinger - spesielt aktuelt om forutsetningene endres. Operatørene har egne prosedyrer og akseptkriterier: vurderer synlige mekaniske skader. Behov for å etablere felles bedømmingsregler forutsetter kunnskap om materialene. Riktig behandling krever erkjennelse fra alle om at pbb også er en viktig barriere. 20

21 The Weathered PFP Projects Holyhead Værforhold ved Holyhead som i Nordsjøen 21

22 22

23 23