Væskedamsbrann

Væskedamsbrann (engelsk pool fire) en forbrenning av væske som er samlet på en overflate.

Begrepet brukes ofte om brann i olje som ligger som en dam. Oljen fordamper, og oljegassen over oljen brenner med tilførsel av oksygen. Dess større dam og dess større fordampning dess mer intens vil brannen kunne bli. Brannen er også avhengig av lufttilførsel.

Antenning

For å få brann, må den antennes. Det er derfor viktig å ikke ha tennkilder nær væsken.

Sterk vind fører til uttynning av gassen og reduserer sannsynligheten for antennelse. Kjøling av overflatene og antennelseskildene reduserer også faren for antennelse.

Varme

Brannen avgir varmestråling. Olje vil kunne avgi 40MJ varme per kg væske og for gass 45MJ/kg. Typiske varmelaster mot vegger kan bli 200 kW/m². Temperaturen i visse deler av flammene kan bli over 1300 grader Celcius.

Brannforløpet

Når en brann produserer mye sot, er det fordi brenselet ikke er fullstendig forbrent. Dersom temperaturen kommer over 800-900 grader vil soten forbrennes, og brannlasten øker.

Branner kan reduseres ved overrislingsanlegg, men har en tendens til å fortsette å brenne, men meget redusert. Overrisling reduserer volumet av flammer med høyest varmelast. Dersom vann fordamper og dampen resirkulerer i forbrenningssonen i et lukket rom, kan det oppstå slokking. Dersom en har turbulens som trekk og hindringer, kan det øke brannlasten.

Konsekvenser av brannene

I stål går bruddstyrken, stivheten og utmattingslevetiden ned når temperaturen er over 400 grader. Ved 800 grader kan stålstyrken og stivheten være om lag 10% av den opprinnelige. Store spenningen kan oppstå både i vegger og golv, mens ståltemperaturen øker, og stålet utvider seg. Det kan føre til at stålplater i vegger eller golv knekker, dersom de ikke kan utvide seg fritt.

Høye temperaturer fra om lag 200^oC gir reduserte utmattingslevetider. Dette håndteres ofte under begrepet kryputmatting. Kryputmatting beregnes som et tillegg til annen utmatting (Palmgren-Miner summen) som summen av t / Td. Der t er varigheten av hvert tidsintervall som betraktes. Td er tillatt varighet for en gitt spenning og temperatur, og bestemmes fra tester eller tas fra standarder. Denne summen og Palmgren-Miner summen skal til sammen være mindre enn tillatt delskade. Effekten på vanlig stål er betydelig ved temperaturer over 400^oC, men effekten er også avhengig av ståltype.

På skip eller oljeplattformer kan bevegelsene føre til at dammen flytter seg, med mulig eskalering til lavere dekk. Gjentatt knekking av en plate forårsaket av en brann som flytter på seg, gir skiftende strekk- og trykklaster i dekket, som kan ha store konsekvenser for sveiste forbindelser.

Temperaturforlengelsene kan også gjøre konstruksjonsdeler uegnet for bruk etter brannen på grunn av forskyvninger.

Referanser

Health and Safety Executive: HSE Information sheet. Modelling of pool fires in offshore assessments, Offshore Information Sheet No. 9/2008 - http://www.hse.gov.uk/offshore/infosheets/is9-2008.pdf.

Jan P. Stensaas og Bodil Aamnes Mostue, Ny kunnskap om brann offshore En innføring i kunnskap om brann offshore, tilegnet gjennom de siste 10 års forskning - 2. utgave, Sintef, 2005 - http://en.spfr.no/media/publikasjoner/upload/nbl-f04148.pdf.

Ragnar Wighus, Brannlaster, store branner, virkning av brannbekjempelse, foredrag Petroleumstilsynet, 22. april 2009 - https://web.archive.org/web/20170214181747/http://www.ptil.no/getfile.php/PDF/Brannseminar%202009/Brannseminar-09%20-%20Brannlaster,%20store%20branner,%20virkning%20av%20brannbekjempelse,%20SINTEF%20NBL.pdf.

Ufuah, E., and T. H. Tashok. "Behavior of stiffened steel plates subjected to accidental loadings." Eng. Lett 21.2 (2013): side 95-100 - http://www.engineeringletters.com/issues_v21/issue_2/EL_21_2_07.pdf.