Brann og dens luner. Ragnar Wighus. SINTEF NBL as. SINTEF NBL as



Like dokumenter
Brannlaster, store branner, virkning av brannbekjempelse

BRANNSLOKKING. Ragnar Wighus SINTEF NBL as. Norges branntekniske laboratorium as

Brannlaster fra olje- og gassbranner

Kapittel 12. Brannkjemi Brannfirkanten

FORFATTER(E) Geir Berge, Ragnar Wighus OPPDRAGSGIVER(E) KRD - Styringskomite GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG

Innhold. I Brann og samfunn 1. II Brannutvikling 15

Kapittel 8. Varmestråling

Q = ΔU W = -150J. En varmeenergi på 150J blir ført ut av systemet.

NOREGS TEKNISK-NATURVITSKAPLEGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR ENERGI- OG PROSESSTEKNIKK Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg

EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 måndag 15. august 2011 Tid:

Muligheter for storskala eksperimentell bistand ved risikovurdering

Varmereflekterende folier. Varmereflekterende folier brukt i bygningskonstruksjoner

FORFATTER(E) Jan P. Stensaas og Bodil Aamnes Mostue OPPDRAGSGIVER(E) Petroleumstilsynet GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG

Fullskala brannforsøk 50 MW brannsikret PE skum

Probabilistisk brannlast og sammenbrudd analyser

Feltkurs fornybar energi og treslag, elevhefte

EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 måndag 16. august 2010 Tid:

FORBRENNINGSANLEGG I BRENSEL OG UTSLIPP

EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Laurdag 17. august 2013 Tid:

Side 1 av 4/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK mai 2018 Tid:

LØYSINGSFORSLAG, eksamen 20. mai 2015 i fag TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 v. Ivar S. Ertesvåg, mai 2015/sist revidert 9.juni 2015.

Oppsummering av første del av kapitlet

GEO1030: Løsningsforslag kap. 5 og 6

Språkform: Bokmål Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

BRUK AV BLÅ SENSORER PasPort (temperatursensorer)

Quiz fra kapittel 4. Convection. Høsten 2015 GEF Klimasystemet

BRAVENT: BRANN- OG RØYKSPREDNING I VENTILASJONSKANALER

Modul nr Naturfag i brann

WG Tunnelhvelv T100 Fullskala branntest i Runehamar testtunnel

Retningen til Spontane Prosesser

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Onsdag 22. mai 2013 Tid:

Moro med spoler og kondensatorer!

Side 1 av 10 NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET (NTNU) - TRONDHEIM INSTITUTT FOR ENERGI OG PROSESSTEKNIKK

a) Stempelet står i en posisjon som gjør at V 1 = m 3. Finn det totale spesikte volumet v 1 til inneholdet i tanken. Hva er temperaturen T 1?

Språkform: Bokmål Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

FLYMEDISIN. Grunnleggende Flymedisin

Kjemisk likevekt. La oss bruke denne reaksjonen som et eksempel når vi belyser likevekt.

EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Laurdag 4. juni 2011 Tid:

LØSNINGSFORSLAG, KAPITTEL 2

Terminprøve Sigma 1T Våren 2008 m a t e m a t i k k

Kapasiteten ( C ) til en kondensator = evnen til å lagre elektrisk ladning. Kapasiteten måles i Farad.

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN TEP 4120 TERMODYNAMIKK 1 Mandag 17. desember 2012 Tid: kl. 09:00-13:00

Generell trigonometri

MET-kompendium. Atmosfærens stabilitet Fronter Skyer. Utarbeidet av Morten Rydningen

Repeterbarhetskrav vs antall Trails

Språkform: Bokmål Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK mai 2015 Tid:

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK august 2017 Tid:

Quiz fra kapittel 4. Convection. Høsten 2016 GEF Klimasystemet

FORFATTER(E) Kristen Opstad OPPDRAGSGIVER(E) Statens vegvesen, veglaboratoriet GRADER. DENNE SIDE ISBN PROSJEKTNR. ANTALL SIDER OG BILAG

2) Finn entropiproduksjonsraten i blandeprosessen i oppgåve 1. (-rate= per tidseining)

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: Kje-1005 Termodynamikk og Kinetikk Dato: Torsdag 6.juni 2013 Tid: Kl 09:00 14:00 Sted: Teorifagbygget, hus 1, plan 3

EKSAMEN I FY1005 og TFY4165 TERMISK FYSIKK: LØSNINGSFORSLAG

DEL 1 (Uten hjelpemidler, leveres etter 3 timer) 3(a + 1) 4(1 a) (6a 1) = 3a a 6a + 1

A 252 kg B 287 kg C 322 kg D 357 kg E 392 kg. Velg ett alternativ

Side 1 av 2/nyn. MIDTSEMESTEREKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Fredag 20. februar 2013 Tid:

Faglig kontakt under eksamen: Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

Både besvarelsene du leverer inn og det du gjør underveis blir vurdert. (Gruppe 1 starter med oppgave 1, gruppe 2 starter med oppgave 2 osv.) 10.

Figur 1: Isoterm ekspansjon. For en gitt temperatur T endrer trykket seg langs den viste kurven.

SHA-PLAN for Prosjekt: Blindern videregående skole (Sogn vgs) Midlertidig skole for Fageborg og Berg videregående skole.

Norconsult AS Trekanten, Vestre Rosten 81, NO-7075 Tiller Notat nr.: 1 Tel: Fax:

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Faglig kontakt under eksamen: Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

- Det er meningen at det skal være varmt i et drivhus. - Et drivhus mottar konstant like mye lys og varme som det slipper ut igjen.

Løsningsforslag til ukeoppgave 7

Oppgavesett nr.5 - GEF2200

gass Faglig kontakt under eksamen/fagleg kontakt under eksamen: Professor Edd A.Blekkan, tlf.:

1) Hvilke biologiske prosesser er avhengige av gasser som finnes i naturlig luft? Beskriv de biokjemiske reaksjoner to av gassene inngår i.

Energiklyngen Nord Mange Nord Norske bedrifter er for små til alene å satse mot store bygge prosjekter så som:

Sikkerhetsdatablad for limprodukter

Sesjon 4 Tekniske utfordringer

Kunnskapsbehov. Torleif Husebø PTIL/PSA

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET FAKULTET FOR MASKINTEKNIKK EKSAMEN I EMNE SIO 7030 ENERGI OG PROSESSTEKNIKK

SIKKERHETSDATABLAD UNIVAR GREASE LTS 1

Fysikk 3FY AA6227. Elever og privatister. 28. mai Videregående kurs II Studieretning for allmenne, økonomiske og administrative fag

DET TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE FAKULTET MASTEROPPGAVE

Repetisjonsoppgaver kapittel 5 løsningsforslag

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK august 2018 Tid:

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK juni 2016 Tid:

Brannforebygging på FA-anlegg. Avfall Norge

UNIVERSITETET I OSLO

MAS117 Termodynamikk. Vanndamp som arbeidsfluid. Kapittel 10 Dampkraftsykluser del

Tyngdekraft og luftmotstand

T L) = H λ A T H., λ = varmeledningsevnen og A er stavens tverrsnitt-areal. eks. λ Al = 205 W/m K

Status for simuleringsmodeller -muligheter og begrensninger

Rust er et produkt av en kjemisk reaksjon mellom jern og oksygen i lufta. Dette kalles korrosjon, og skjer når metallet blir vått.

NØK Holmen biovarme AS Fjernvarmeleverandør på Tynset

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 26/3 2019

BRANNTEPPER. Andreas Sæter Bøe November RISE Safety and Transport RISE Fire Research Trondheim. Research Institutes of Sweden

FLERVALGSOPPGAVER STØKIOMETRI

Følgende kapillartrykksdata ble oppnådd ved å fortrenge vann med luft fra to vannmettede

(.675$25',1 5 0$7(5,$// 5( )DJNRGH,/,

Hjemmekompostering. en liten bioreaktor. Anne Bøen

Strålenes verden! Navn: Klasse:

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN TEP 4120 TERMODYNAMIKK 1 Tirsdag 9. desember 2008 Tid: kl. 09:00-13:00

Løsningsforslag til øving 6

Oslo kommune Helse- og velferdsetaten

Side 3 av 3/nyn. Bruk van der Waals likning p = Vedlegg: 1: Opplysningar 2: Mollier h-x-diagram for fuktig luft

Løsningsforslag til ukeoppgave 8

Løsningsforslag Matematisk modellering Øving 2, høst 2005

Transkript:

Brann og dens luner Ragnar Wighus 1

Innhold: Tid- temperaturkurver for branntester Innelukkede spray- og poolbranner (Blast &Fire prosjektet) Brann på sjø: Råolje (Svalbardeksperimentene) Trepaller i tunnel (Runehamar tunnelen) Måling av temperatur og varmefluks 2

Brann er: Ild som er kommet løs En kjedereaksjon hvor oksydasjonsprosessen gir mer varme enn det som tapes 3

Branntrekanten: Oksygen Varmeutvikling (overskuddsvarme) Brensel Alle sidene av branntrekanten er nødvendige 4

Væskedamsbrann Stråling Avdamping 5

Brann i faste materialer: Stråling Pyrolyse+ avdamping 6

Brennverdi: Hva er det? Treverk: Olje: Gass: ~ 20 000 kj/kg ~ 40 000 kj/kg ~ 45 000 kj/kg 7

Reaktivitet for 100 ulike reaksjoner ved forbrenning av metan med 9% etan i luft 1,00E+19 1,00E+17 1,00E+15 1,00E+13 1,00E+11 1,00E+09 1,00E+07 1,00E+05 1,00E+03 1,00E+01 1,00E-01 1,00E-03 1,00E-05 1,00E-07 1,00E-09 1,00E-11 1,00E-13 1,00E-15 1,00E-17 1,00E-19 1,00E-21 1,00E-23 1,00E-25 1,00E-27 1,00E-29 1,00E-31 1,00E-33 1,00E-35 1,00E-37 1,00E-39 1,00E-41 1,00E-43 1,00E-45 1,00E-47 1,00E-49 1,00E-51 1,00E-53 1,00E-55 1,00E-57 1,00E-59 1,00E-61 1,00E-63 1,00E-65 1,00E-67 1,00E-69 1,00E-71 1,00E-73 1,00E-75 1,00E-77 1,00E-79 0 500 1000 1500 2000 2500 K 8

9

Tid temperaturkurver for branntester TID- TEMPERATUR KURVER 1500 1400 3: "RWS kurve" 1300 Temperature in furnace [ C] 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 2: HC-kurve 1: Standard ISO 834 400 300 200 100 0 0 20 40 60 80 100 120 [Time in minutes] 10

Brannstørrelse [kw] 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 0 200 400 600 800 1000 1200 Tid [sek] tg [sek] 60 90 120 150 11

Blast and Fire Engineering for Topside Structures 1994-1998 12

Vertikal kondensatspray 0,9 kg/s, 415 m3 13

Vertikal kondensatspray 0,9 kg/s, 415 m 3 (~40 MW) Flames Smoke Air 14

Maksimaltemperaturer i innelukket brann, 415 m 3 1600 1400 1200 Bottom Middle Top Temperature ( C) 1000 800 600 400 200 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Equivalence Ratio (phi) 15

Gutta på tur til testområdet ved Sveagruva, Svalbard 16

17

Et ståltårn som fløt i vannet ble instrumentert med termoelementer, varmefluksmålere og gasskonsentrasjonsmålere 18

19

20

10 m diameter råoljepool på havoverflata 21

22

Testoppsett i Runehamartunnelen 2003 23

Trepaller i tunnelbrann (~200 MW) 24

Romeffekt: Resirkulasjon av forbrenningsprodukter Flames Smoke Air 25

Et termoelement måler en forskjell mellom mottatt og avgitt varme Thermocouple Outflux Influx Convection Conduction Radiation 26

Måling av temperatur og varmefluks I praksis kan et termoelement brukes til å fastlegge total varmeflukstetthet, ved å bruke Stefan-Boltzmans lov of stråling fra et svart legeme Dersom en slik måling skal brukes til å angi gasstemperatur må en ta spesielle hensyn Varmeledning og akkumulert varme i termoelementet kan som oftest neglisjeres 27

Grå stråling (flammestråling) q = σ ϕ ε T 4 σ : Stefan-Boltzmans konstant ϕ : geometrisk faktor ε : flamme-emmissivitet T : temperatur [Kelvin] 28

Blackbody radiation 400 300 kw/m 2 200 100 0 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Temperature [ C] 29

Emissivity [-] 1,0 0,8 k m 0,6 0,4 0,4 0,335 0,2 0,0 0 2 4 6 8 10 Flame thickness L [m] 30

Radiation trapping å fange strålingen, ulike brannstørrelser 31

Radiation trapping/romeffekter: En brann hvor forbrenningsproduktene er fanget eller resirkulert inn i flammeplumen kan inneholde store soner hvor blandingsforholdet mellom brensel og oksygen er ideelt for fullstendig forbrenning En brann hvor stråling fra flammene er hindret fra å nå omgivelsene, men stråles tilbake inn i forbrenningsonen, gir høye temperaturer Når mindre energi tapes ved stråling kan flere av de kjemiske reaksjonene foregå med raskere rate, og forholdene nærmer seg såkalt adiabatisk (uten varmetap) 32

Konklusjoner: Skala ser ut til å være den mest betydningsfulle faktor når det gjelder brannlast Selv moderate lekkasjerater skaper høy brannlast Kombinasjonen radiation trapping og resirkulasjon av forbrenninsprodukter ser ut til å kunne forklare de registrerte høye brannlastene Den mest pålitelige måleteknikken er å måle temperaturutviklingen i reelle objekter utsatt for brann Temperaturer målt i ulike brannscenarier indikerer at brannlast i størrelse på 300-400 kw/m 2 må forventes i storskala branner 33

Storskala brann: Trondheim sentrum Desember 2002 34