onsdag 10 oktober 2007

Vattendimma - den ultimata brandtesten

En vanlig fråga gällande brandbekämpning med vattendimma är, om systemen är testade? Det är en befogad fråga eftersom informationen kring vattendimma inte är så spridd som tex skydd med lägre tryck såsom vattensprinkler eller vattenspray.

Vattendimma har testats som brandbekämpningssystem sedan 1920-talet så det finns mycket information om man bara vet var man skall leta.

En brandtest är ett mycket kostsamt förfarande för att verifiera ett systems brandbekämningsförmåga, för att ge en inblick så består brandtester av ett 12- stegsprogram.

Läs rapport "partnerships for advancing water mist technology" för en fördjupning.

Enligt författarna Richard P. Ferron och Dr. H-Z YU från Factory Mutual Research så består de 12 stegen i följande.

Steg Mål för steget Ansvariga parter
1. Definiera risken Slutkund och kravställare
2. Definiera möjlig skada Slutkund och kravställare
3. Definiera första lösningen Slutkund, kravställare och tillverkare
4. Definiera systemlösning Slutkund, kravställare och tillverkare
5. Definiera testsetup Slutkund, kravställare och tillverkare
6. Brandtester Kravställare och tillverkare
7. Förfina systemlösning Kravställare och tillverkare
8. Testa förfinad systemlösning Kravställare och tillverkare
9. Definiera slutliga design kriterier Slutkund, kravställare och tillverkare
10. Typgodkännande av systemet Kravställare och tillverkare
11. Installation av systemet Slutkund och tillverkare
12. Acceptans av Systemet Slutkund, kravställare och tillverkare

Alla steg behövs för att definiera, designa och utvärdera ett nytt vattendimsystem för en viss applikation. Dessa steg är dock kostsamma. Man kan dela in kostnaderna i fyra huvudgrupper enligt nedan.

1. Riskanalys och utvärdering 30.000-100.000$
2. System och komponentutvecking 150.000-550.000$
3. Brandtester av system och komponenter 100.000-250.000$
4. Utverkande och etablering av godkännande 20.000-100.000$

Kostnaden ligger mao runt 300.000$-1.000.000$ (US Dollar)

Tillverkaren av vattendimsystemet bekostar ofta ca. 75% av kostnaderna för testerna vilket gör detta till en tung utgiftspost i R&D budgeten.

Det finns inget ulitimat brandtest som kan utföras för att verifiera vattendimma för alla applikationer utan brandtester behöver utföras för de olika risker som är tänkt att skyddas. Relationen mellan fluxdensitet, avstånd mellan sprinklerhuvuden och brandbekämpningsförmågan skiljer mellan olika tillverkare. Systemparameterar såsom, avstånd mellan sprinklerhuvuden, maximala höjder för installation, flöde, tryck mm. behöver fullskaletestas för varje tillverkare och applikation.
Därför är det viktigt att innan ett system eller tillverkare rekomenderas för en applikation så gå igenom typgodkännadet från tillverkaren för att se vilka eventuella begränsningar som finns.

Marioff har utfört över 5.000 fullskaletester på tredjepartsinstitut så om Ni har frågor så finns säker många av era frågor i svaren från testerna. Kontakta oss gärna om Ni har frågor så kan vi ge mer information.

fredag 5 oktober 2007

Bränder hotar kyrkor

I nr 2007/5 av brandsäkert finns en artikel angående skyddet av de svenska kyrkorna med vatttendimma. SP har gjort en rapport An overview of fi re protection
of Swedish wooden churches Brandforsk project 500-061
om brandtester med vattendimma som kan vara intressant att sätta sig in i. I rapporten finns mycket statistik rörande bränder i kyrkor samt genom gång av flera kyrkor vilka är skyddade med vattendimma.

Godkända sprinklersystem med vattendimma

Min kollega Putte Sandgren har i klartext sammanställt hur verifikationen av ett högtrycksprinkler system går till.

Principen med HI-FOG®

Ett högtryckssystem (eller dimsprinkler som det ibland kallas) skiljer sig inte principiellt från ett ”vanligt” sprinklersystem. Aktivering sker på exakt samma sätt; När glasbulben i sprinklerhuvudet brister av värmepåverkan släpps vattnet på och bekämpar/kontrollerar branden. Och det är här den stora skillnaden kommer:

Ett HI-FOG system förbrukar ungefär 10-20% (beroende på vilken tryckstegringspump vi använder och lite beroende på vad som skall skyddas) om man jämför med ett konventionellt system. Trots det har våra system bättre brandbekämpningsförmåga.

Anledningen till den ringa vattenåtgången är den att vi finfördelar vattnet till mycket små droppar, vattendimma. Detta sker genom det väsentligt högre tryck våra system opererar med samt att våra sprinklerhuvuden har fler och mycket små munstycken. Dessa små vattendroppar får en sammanlagd areal som är ungefär 400 gånger större än dropparna i ett traditionellt sprinklersystem dvs. vi exponerar en mycket större yta vatten mot brandhärden vilket innebär snabbare och effektivare absorbering av energi (värme) från branden. Detta fysikaliska faktum gör alltså att vi med en väldigt liten mängd vatten uppnår ett brandbekämpningsresultat som är direkt jämförbart och oftast även bättre än vanlig sprinkler.

Regelverk

I Sverige används i huvudsak det europeiska sprinklerregelverket EN 128 45. Det är ett regelverk som är homogent för medlemsländerna i EU. Detta regelverk är även svensk standard och kallas följaktligen SS-EN 128 45. Till detta regelverk finns en del nationella tillägg som tillsammans bildar det som kallas SBF 120:6.

I Amerika heter motsvarande sprinklerregler NFPA13. I Sverige är det tillåtet och inte helt ovanligt att specificera en sprinkleranläggning utifrån detta regelverk istället för att hänvisa till de europeiska reglerna. Skillnaderna i dessa olika regelsamlingar är relativt små och en sprinkleranläggning som installeras i enlighet med NFPA13 fungerar precis lika bra som om den utfördes enligt EN 128 45. Anledningen till att välja den amerikanska varianten kan till exempel vara att man har Factory Mutual (FM) som försäkringsbolag och då måste man sprinklerskydda objektet enligt NFPA13.

Amerika har även ett regelverk för högtryckssprinkler som heter NFPA750. Detta regelverk är också tillåtet att hänvisa till även om vi bor i Sverige och kan alltså användas av brandkonsulter och projektörer för att specificera en högtrycksanläggning. Detta innebär självklart att slutbrukarens besiktningsman har ett dokument att besiktiga anläggningen mot; Precis som när man besiktigar mot SBF 120:6 eller NFPA13.


I Europa kommer inom kort ett motsvarande regelsystem för högtryckssystem. Det har varit under utarbetning i ca 10 år och förväntas tas i bruk någon gång under nästa år. I och med att detta regelverk inte är officiellt i dagsläget ordar jag inte mer om detta just nu.

Typgodkännanden

Hur skall då en kund/slutbrukare kunna veta att högtrycksanläggningen han eller hon är på väg att köpa fungerar och medger tekniska byten (lättnader i byggnationen) och/eller lägre försäkringspremier osv?

Jag börjar med Amerika i hänvisar till NFPA13.

Factory Mutual är ett av världens största försäkringsbolag tillika ett brandforskningsinstitut och certifieringsorgan. De har författat ett testprotokoll för högtrycks-/dimsprinkler. Detta protokoll heter Class Number 5560 och innehåller brandtestscenarier för en mängd olika applikationer, både inom industri och sprinkler.

I testprotokollen för sprinkler har FM stipulerat brandbelastningen för en riskklass som i NFPA13 heter Light Hazard (LH). Riskklassen LH omfattar bland annat restauranger, kontor, hotell mm. etc.

En leverantör får mot dessa testscenarier fullskaletesta sina produkter för att bedöma systemets brandbekämpningsförmåga för den aktuella risken (exempelvis sprinkler riskklass LH).

I dessa brandtester används alltid konventionell sprinkler som referens. Rent praktiskt innebär detta att man sätter eld på en miljö (för sprinkler är det ett antal olika uppställningar som FM har bedömt vara representativa för de olika riskerna som faller in under LH) där man har ett konventionellt system installerat. Systemet aktiveras på normalt sätt och är aktivt i 30 minuter. Därefter mäter man skadan som branden har orsakat och får så att säga en ”måttstock” på vad som är en acceptabel brandskada.

När man har referensresultatet gör man exakt samma test med högtryckssystemet och mäter således även där brandskadan. Resultatet för högtryckssystemet skall vara lika bra eller bättre än det konventionella systemet för att passera testkriterierna.
Man ställer alltså väldigt höga krav på funktionen i ett högtryckssystem. Inget ont i det, tvärt om. Klarar man testkriterierna har man empiriskt bevisat att funktionen är minst lika bra som den traditionella tekniken.

Slutsatsen blir sålunda att man har ett system som enligt en oberoende tredjepart (i detta fallet alltså FM) uppnår ekvivalens med ett konventionellt sprinklersystem.

Efter godkända brandtestresultat genomgår samtliga komponenter i systemet ett testprotokoll. Våra sprinklerhuvuden till exempel, testas enligt exakt samma kriterier som konventionella dito. Alla produkter som godkänns listas precis som produkter för vanlig sprinkler.

Leverantören måste även prestera en godkänd dokumentation över systemet. Denna innehåller all information för att specificera, installera och operera systemet. (Man kan säga att det är ett SBF 120:6 eller NFPA13 i miniatyr). Det är mot denna godkända dokumentation anläggningen besiktigas av slutbrukarens besiktningsman.

Sammanfattning

Passerar man alla brand- och komponenttester och får dokumentationen godkänd, utfärdar FM ett typgodkännande. Det är helt enkelt ett dokument som anger att man har passerat FM´s brandtester för den aktuella riskklassen, att man har passerat alla komponenttester och fått komponenterna listade samt att man har en godkänd systemdokumentation. Typgodkännandet är således ”kvittot” på att systemet med alla parametrar beskrivet ovan är likvärdigt med ett traditionellt sprinklersystem.

En slutbrukare/beställare av högtryckssystem bör alltså noga förvissa sig om att leverantören innehar typgodkännande för den aktuella installationen.