Brand i kabelkulvert
En analys av dimensionerande bränder i en kabelkulvert
Vid Akzo Nobel Sundsvall finns en kabelkulvert där en mängd kablar leds. Det sker ingen tillsyn av kulverten och någon konsekvensanalys av brand finns ej. Elektricitet matas genom kulverten till bland annat AGA-gas. Gjorda genomföringar ifrån kulverten till andra utrymmen finns ej dokumenterad och risken för spridning av brand och brandgaser till andra utrymmen finns. Syftet med rapporten är att göra en konsekvensanalys av en brand i kulverten samt utföra beräkningar på olika brandscenarion i kulverten. Dessa används sedan till en indatafil, i datorprogrammet Fire Dynamics Simulator (FDS), för att simulera branden.Arbetet har begränsats till kulverten och näraliggande utrymmen. FDS -simuleringen används uteslutande för att beräkna brandgasspridning och temperaturer. Arbetet har utförts i olika steg utifrån en i förväg framtagen metod. Denna arbetades fram genom diskussioner mellan handledare Björn Sundström och författare Anton Hörnqvist. Flödet skulle bestå av ett objektsbesök med utförda mätningar. Därefter påföljande litteraturstudier, beräkningar, vissa antaganden samt framtagande av olika scenarier som med hjälp av beräkningarna skulle fungera som indatafil till FDS. Litteraturstudierna fokuseras främst på statistik angående bränder orsakade av elektriska kablar. Det för att veta olika orsaker till att bränder uppkommer i kablar.Resultatet av den okulära besiktningen framställs genom en 3D-modell. Eftersom det inte finns några ritningar över kulverten har denna använts som orientering över kulverten. Modellen har sedan delats in i sektioner för att enklare hänvisa till rätt område. Besiktningen visade även en rad brister gällande brandsäkerhet, dessa har sammanställts i en checklista.En konsekvensanalys utfördes med hjälp av personal på området. Denna visade att ett antal olika områden blir utan elektrisk matning ifall en brand skulle uppstå i kabelkulverten. De allvarligaste påföljderna vore strömbortfall till AGA-gas och hela karbidens efterbehandlingsverksamhet. Beräkningar gjordes för att erhålla en HRR-kurva. Snabbt konstaterades att tillgången till fönster tillsammans med den begränsade mängden syre som finns förmodligen skulle göra branden ventilationskontrollerad. Därför beräknades två effektutvecklingskurvor. Ena scenariot var att branden fortsätter till dess att allt syre i kulverten förbränts och därefter självslocknar. Det andra scenariot var att fönsterrutorna under effektutvecklingen spricker och därför leder till att branden fortsätter, med den begränsade syremängd som tillförs via fönsterrutorna. I scenario 1 utvecklas en maxeffekt av 2,8 MW. I scenario två går effekten, efter att branden blivit ventilationskontrollerad, ned till 1,8 MW. Den beräknade HRR-kurvan användes till en indata-fil i programmet Fire Dynamics Simulator. I programmet gjordes simuleringar för två olika scenarier. Den ena simuleringen visar hur länge branden fortsätter med tillgängligt syre. Den andra simuleringen visar ett scenario med trasiga fönsterrutor som leder till att branden blir ventilationskontrollerad. Resultaten från simuleringen jämfördes senare med beräkningarna.Antaganden gjordes på kablarnas bränsleinnehåll. Mängden polyetylen antogs vara två tredjedelar och resten polyvinylklorid. För att bedöma effekten av dessa antaganden beräknades skillnaden i brandeffekt ifall kabeln helt skulle bestått av respektive ämne. Denna känslighetsanalys visade att det blev skillnader i resultatet men att konsekvenserna för området ändå skulle bli desamma. Antagande av tid tills branden når sitt maximum gjordes utifrån tester utförda i en stor studie av Sveriges Tekniska Forskningsinstitut (SP). Denna studie visade att den givna testuppställning, horisontallt scenario, når sin maximala effekt efter ungefär 15 minuter. I känslighetsanalysen sattes denna tid lägre vilket gav en högre maxeffekt, men konsekvenserna av branden blir ändå desamma.I diskussionen behandlas varför den analytiskt beräknade effekt-tid kurvan inte stämde med den simulerade i FDS. Här lämnas även ett åtgärdsförslag till förbättringar.? En övergripande uppstädning av kulverten och bortforsling av bråte. ? Tillsynsrutiner för kulverten behöver upprättas. De skulle kunna vara en snabb överblick i samband med någon annan rondering, för att kontinuerligt hålla en ren miljö i kulverten. ? Reparation av den trasiga belysningen.? Inventering och påföljande borttagning av icke nyttjade kablar i kulverten.? Kabel- och rörgenomföringar mellan sektion B- och C bör ses över för att försäkra sig om att brandgasspridning inte når till containerhallen (se även BBR 5:56)? Täckplåtar över kabelstegen med högspänningskablar kan monteras för att minska möjligheten till brand, samt för att vid uppkommen brand skydda kablarna och fördröja antändningstiden.? En insatsplan för kulverten bör upprättas. I denna bör även ingå ett ritningsunderlag över kulverten.? VA-rör bör förläggas utanför kulverten. Även gamla oanvända VA-rör bör monteras bort eftersom de fortfarande kan innehålla vätska som vid läckage kan leda till kortslutning av starkströmskablarna.? En större åtgärd som kan vara motiverat är någon form av detektering i transformatorhuset. Härifrån försörjs hela området med elektricitet och angelägenheten att skydda detta bör ligga högt upp på en prioriteringslista. Som det är idag finns ingen detektering.