EXAMENSARBETE
Analys av brandrisker vid Domsjö Fabriker
Avseende konsekvenser gällande ekonomi och egendom
Hanna Rödström
Brandingenjörsexamen Brandingenjör
Luleå tekniska universitet
Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser
Analys av brandrisker vid Domsjö Fabriker
Avseende konsekvenser gällande ekonomi och egendom
Luleå tekniska universitet Brandingenjörsprogrammet Institutionen för samhällsbyggnad
Hanna Rödström
i
Förord
Rapporten utgör mitt examensarbete på brandingenjörsprogrammet vid Luleå tekniska universitet. Examensarbetet har utförts under hösten och vintern 2010 för Domsjö Fabriker i Örnsköldsvik.
Jag vill rikta ett speciellt tack till Domsjö Fabriker som gjort det möjligt för mig att utföra detta examensarbete samt till följande personer:
Christer Larsson, skydds- och säkerhetschef Domsjö Fabriker
Håkan Eriksson, skydd/säkerhetstekniker Domsjö Fabriker
Erik Isaksson, brandingenjör Örnsköldsviks räddningstjänst
Arne Berggren, brandinspektör Örnsköldsviks räddningstjänst.
Min handledare Håkan Alm, professor vid Luleå tekniska universitet.
Jag vill även tacka personal på Domsjö Fabriker som hjälpt mig och bidragit till att rapporten kunnat genomföras.
Luleå, december 2010 Hanna Rödström
ii
Sammanfattning
Syftet med arbetet var att ge Domsjö Fabriker en inblick i vilka brandrisker som finns i
huvudbyggnaden och påvisa vilka egendoms- och ekonomiska skador dessa kan ha. Rapporten syftade även till att presentera åtgärdsförslag. Genom en identifiering och analys av möjliga brandrisker skulle syftet uppfyllas. Målet med rapporten var att Domsjö Fabriker skulle få en inblick i vilka åtgärder som borde prioriteras samt ett underlag för mer ingående analyser.
För att uppfylla rapportens syfte och mål har metod och arbetsgång anpassats specifikt för denna rapport. I första skedet togs nödvändig bakgrundsfakta fram. Däribland har
grundläggande fakta om brandförlopp och brandspridning presenterats, samt motiv till varför brandskydd bör prioriteras.
För att kunna identifiera brandrisker har intervjuer med anställda och en inventering i huvudbyggnaden tillsammans med personal från Örnsköldsviks räddningstjänst gjorts. En granskning av försäkringsbolaget Ifs rapport från den årliga tillsynsrundan på fabriken har utförts. Domsjö Fabrikers tillbudsrapportering från de tre senaste åren, samt dess egna
grovanalyser med tillhörande brandsyner har setts över. De brandrisker och observationer som framkom vid identifieringen har presenterats i en sammanfattande lista.
De brandrisker vilka ansetts behövts uppmärksammas ytterligare har analyserats vidare i rapporten. Behållarna med ättiksyra och flisremmen var de identifierade brandriskerna i kokeriet som utvärderades ytterligare. Ett resonemang fördes även kring huruvida en rumsbrand, samt felplacerade gasflaskor i torkmaskinsalen kan påverka fabriken. Analysen bestod till stora delar av att en diskussion fördes där observationer som stora brandceller, öppenhet i byggnaden och bristfälligt brandskydd i korskopplingsrum och ställverk var återkommande problemområden. För att få en mer konkret bild över hur en brand påverkar fabriken har handberäkningar på brandens effektutveckling och rökfyllnad gjorts.
Ett byggnadstekniskt totalskydd anses som orealistiskt då byggnaden är komplicerad, gammal och ombyggd i olika omgångar, men trots allt saknas en del önskvärt brandskydd i den aktuella byggnaden. I slutet av rapporten finns åtgärdsförslag presenterade, vilka ska betraktas som underlag till djupare utredningar.
iii
Abstract
The purpose of this report was to provide Domsjö Fabriker an insight in which fire hazards that exists in the main building, and present proposal for action. The aim was to give Domsjö Fabriker a basis for more detailed analysis.
A method was specially developed to meet the purpose of the report. At the beginning background information was presented. The next step was to identify potential fire hazards.
This was done by survey Domsjö Fabrikers incident reports from the past three years, and their own risk analysis. Interviews with employees and a inventorying in the main building were also done to be able to identify the fire hazards. A report from the insurance company was as well a part in the identification. The fire hazards and the observations that were found during the identification were presented in a summary list. The fire hazards, which were considered to need further attention, were analysed. The analysis consisted mostly of a discussion, where observations like large fire cells, the lack of boundaries in the building and inadequate fire protection were recurring problem areas. Basic calculations of energy release rates and smokefilling were done to make it more concrete.
It is unrealistic to require fire protection that secure completely when the building is old and rebuilt, but some desirable fire protection is missing. At the end of this report proposals for action is presented, which should be considered as a basis for deeper investigations.
iv
Innehållsförteckning
Förord ... i
Sammanfattning ... ii
Abstract ... iii
1. Inledning ... 1
1.1 Bakgrund ... 1
1.2 Syfte och mål ... 1
1.3 Avgränsning ... 1
1.4 Hantering av osäkerheter ... 2
2. Teori kring analysmetodik ... 3
2.1 Generell analysmetodik ... 3
2.2 Anpassad analysmetodik ... 5
3. Motiv till ökat brandskydd ... 8
3.1 Lagstiftning ... 8
3.2 Försäkringsbolag ... 9
3.3 Eget intresse ... 9
3.4 Vilka motiv finns då för att Domsjö Fabriker ska investera i brandskyddet? ...10
4. Grundläggande fakta om brandförlopp och brandspridning ...11
4.1 Brandförlopp ...11
4.1.1 Faktorer som påverkar brandförlopp ...11
4.2 Brandspridning ...12
4.3 Brandskydd ...13
5. Presentation av Domsjö Fabriker ...14
5.1 Historia ...14
5.2 Tillverkningsprocessen ...15
5.3 Granskade avdelningar ...17
5.3.1 Brandskydd ...18
6. Reslutat ...21
6.1 Identifierade risker och observationer...21
6.1.1 Brandrisker platsbestämda ...21
6.1.2 Övriga observationer platsbestämda ...21
6.1.3 Generella risker och observationer ...22
6.2 Analys ...23
6.2.1 Brand i kokeriet ...23
6.2.1.1 Flisrem ...24
v
6.2.1.2 Behållare med ättiksyra ...25
6.2.2 Brand i torkmaskinsalen ...33
6.2.2.1 Rumsbrand ...33
6.2.2.2 Gasflaskor ...35
7. Diskussion och slutsatser ...36
7.1 Åtgärdsförslag till analyserade brandrisker ...36
7.2 Åtgärdsförslag till övriga risker ...38
7.3 Felkällor ...39
7.4 Förslag till fortsatta arbeten...39
8. Referenser ...40
Bilaga 1 Identifiering Kokeriet ...43
Bilaga 2 Identifiering Blekeriet ...45
Bilaga 3 Identifiering Torkmaskinsalen ...47
1
1. Inledning
1.1 Bakgrund
Domsjö Fabriker ligger belägen strax utanför centrala Örnsköldsvik. Fabriken startade år 1903 som ett traditionellt massabruk, men har under de senare åren genomgått en kraftfull utveckling till ett mer avancerat bioraffinaderi (Domsjö Fabriker, 2007).
Domsjö Fabriker, så som alla industriella verksamheter, är förenade med vissa risker. Riskerna handlar som regel om sannolikheten för att företagets vinst påverkas negativt. Det är inte möjligt eller för den delen nödvändigt att eliminera alla risker. Det centrala är däremot att företagsledningen förstår att risker som hotar företaget måste hanteras. Det handlar om att det tas beslut som säkrar företaget och att hanteringen av risker kopplas till företagets långsiktiga strategier (Davidsson, et al. 2003).
En brand är en sådan risk som skulle kan ge upphov till stora skador. Konsekvenserna varierar beroende på var och hur branden tillåts växa. Utredningar skulle kunna påvisa hur stor
påverkan en brand egentligen skulle kunna ha på Domsjö Fabriker. Dessa utredningar ger företaget ett viktigt stöd för vilka investeringar i brandskydd som krävs för att säkra fabriken.
1.2 Syfte och mål
Syftet med rapporten är att ge Domsjö Fabriker en inblick i vilka brandrisker som finns och påvisa vilka skador dessa kan ha på egendom och ekonomi, samt komma med förslag på åtgärder för att göra fabriken säkrare. Syftet ska uppfyllas genom en identifiering och analys av möjliga brandrisker.
Målet är att Domsjö Fabriker ska få en inblick i vilka åtgärder som bör prioriteras samt att de får ett underlag för mer ingående utredningar.
1.3 Avgränsning
Analysen kommer att utföras ur ett kvalitativt perspektiv och baseras på diskussioner och erfarenhetsbaserade bedömningar. I rapporten behandlas enbart brandrisker. Fokus ligger på avdelningarna kokeri, blekeri och torkmaskinsal. För att minska omfattningen av rapporten görs en avgränsning vad gäller analys av de konsekvenser brandriskerna har. Det här innebär att rapportens fokus ligger på ekonomi och egendom och inte personskydd. Understryker dock att personskyddet är en mycket central del i riskhanteringsarbetet, men då Domsjö Fabrikers förebyggande arbete i stort syftar till att säkra personskydd anses det motiverat att begränsa rapporten med avseende på just personskydd. Detta ger också en bredare inblick i vad som kan göra fabriken säkrare. Konsekvenser kommer enbart beskrivas för ett par utvalda brandrisker, de som ses anses mest relevanta att lyfta fram. En avgränsning vad gäller detaljnivån är gjord.
Rapporten syftar inte på att gå in på små detaljer utan analysen ligger på ett mer övergripande plan.
2
1.4 Hantering av osäkerheter
Då mycket kvalitativa bedömningar är gjorda finns osäkerheten i analysen. Risker kan även ha förbigåtts vid inventering, samt att fel risker kan ha prioriterats. Då analysen inte syftar på att ge exakta svar utan ge en övergripande bild anses dessa osäkerheter kunna accepteras.
3
2. Teori kring analysmetodik
Syftet med rapporten är att identifiera brandrisker, analysera dessa och utarbeta åtgärdsförslag.
För att på ett bra sätt kunna täcka in riskerna och erhålla bästa möjliga slutresultat krävs en struktur i arbetet, samt en metod att arbeta utifrån. Genom litteraturstudier har information tagits fram, och en anpassad analysmetodik framställts.
2.1 Generell analysmetodik
Planering och bakgrundsfakta
I första skedet är det viktigt att tydligt definiera vad syftet med analysen är. Krav på analysen kan komma från lagstiftning, från olika avtalsparter samt från den egna organisationen. I rapporten av All et al. (2006) diskuteras huruvida en analys kan uppfylla krav från flera kravställare. Antagligen skiljer sig detta från fall till fall, men det kan dock finnas frågeställningar som är av intresse för flera kravställare.
Då syftet står klart bör detaljnivån anges, vilken omfattning analysen ska ha samt hur mycket tid som ska läggas ned (Kemikontoret, 2001). I arbetet med att utreda risker krävs generellt sätt en hel del bakgrundsinformation om det objekt som ska granskas. Bakgrundsinformationen kan bestå av ritningar, observationer av anläggning, intervjuer, samt dokumentation om tillbud och produktionsstörningar (Harms- Ringdahl, 1987).
Identifiera
När systemet är känt kan arbetet med att identifiera risker och orsaker initieras. Med hjälp av olika framtagna metoder underlättas arbetet. Vilken metod som väljs beror på syftet med analysen, tillgängliga resurser och typ av verksamhet. Vid behandling av vissa frågeställningar kan det vara tillräckligt med en grov riskidentifiering och bedömning. I andra fall kan det vara nödvändigt att gå in på komponentnivå i tekniska system (Davidsson, et al. 2003).
Mäta och bedöma
När riskkällorna är framtagna ska en bedömning av dessa göras. Alla risker är inte lika allvarliga och därför bör en prioritering göras. Uppskattning av risker kan göras mer eller mindre grovt (Harms- Ringdahl, 1987). Vid mindre noggranna analyser, då syftet är begränsat till att identifiera risker och/eller riskfyllda situationer, kan det många gånger räcka med kvalitativa antaganden. Önskas ett mer exakt resultat bör en numerisk skattning av riskens storlek göras. Kvantitativa beräkningar måste då utföras (Davidsson, et al. 2003).
Åtgärder
Att frambringa riskreducerade åtgärder är ett av målen vid arbetet kring riskanalyser och liknande arbeten. När en förteckning över prioriterade risker finns kan en utarbetning av åtgärdsförslag påbörjas (Harms- Ringdahl, 1987). Enligt Davidsson et al (2006) finns fyra principer för riskreducerande åtgärder, vilka är: inbyggd säkerhet, olycksförebyggande åtgärder, preventiva skadebegränsande åtgärder, samt akuta skadebegränsade åtgärder. Risker kan
reduceras genom att potentiella rikskällor avlägsnas, då syftar man till inbyggd säkerhet. Ett
4
farligt ämne kan exempelvis bytas ut mot ett mindre farligt. Principen med olycksförebyggande åtgärder innebär att reducera sannolikheten för att en viss skadehändelse ska inträffa. Bland annat kan detta göras genom att införa övervakande eller ingripande system. Preventiva skadebegränsade åtgärder avser åtgärder som vidtagits innan en olycka inträffat och syftar till att riskers konsekvens reduceras. Exempel på åtgärder är invallningar, säkerhetsavstånd och personligt skyddsutrustning. Även akuta skadebegränsade åtgärder ska reducera konsekvensen av olyckor, men dessa åtgärder sätts in då en olycka har inträffat. Då talar man bland annat om larmrutiner och utrymning.
5
2.2 Anpassad analysmetodik
För att uppfylla rapportens syfte och mål har en metod och arbetsgång anpassats specifikt för denna rapport, se Figur 1 Analysmetod.
Figur 1 Analysmetod
Bakgrundsfakta
I detta skede beskrivs Domsjö fabrikers historia och tillverkningsprocess för produkterna.
Säkerhetsarbetet ses över för att få en uppfattning om vilka rutiner som finns, samt hur säkerhetsorganisationen ser ut. Därefter beskrivs de avdelningar som omfattas av
identifieringen av brandrisker. Det relevanta är vilket brandskydd som finns, vad som görs på avdelningen, samt ritningsunderlag.
Bakgrundsfakta
Analys Identifiering
UTREDNING
ÅTGÄRDER Utvalda brandrisker
SÅLLNING
Brandrisker
Observationer som påverkar en brand Motiv till
brandskydd
Brandförlopp Fakta om
Domsjö
Domsjös Brandskydd
If
Brandsyn Tillbud
Intervju
Inventering Grovanalys
6 Identifiering
De avdelningar som är aktuella för analysen sträcker sig över stora ytor. Tillverkningsprocessen är komplex då många maskiner och utrustningar är inblandade. Damm, brandfarliga vätskor, gaser och andra lättantändliga produkter är inte ovanliga. För att finna samtliga brandrisker krävs en ofantligt stor arbetsinsats med en djupt ingående analys. För denna rapport har en avgränsning gjorts vilket innebär att endast en del av samtliga brandrisker kommer plockas ut, se Figur 2. Detta innebär i sin tur att identifieringsmetoden inte behöver vara så ingående, och den går inte in på komponentdel.
Figur 2 Uppmärksammade brandrisker
Ett antal olika angreppssätt har använts för att identifiera brandriskerna.
Domsjö Fabrikers tillbudsrapportering från de tre senaste åren ses över.
All personal på Domsjö kan rapportera in tillbud genom det webbaserade programmet Flexite.
Tillbuden sammanställs och arkiveras (Domsjö Fabriker, u.å.a). Genom att titta på de tillbud som gäller brand fås en bild över vilka källor som faktiskt har gett upphov till brand, se bilaga 1-3. Dessa källor är givetvis intressanta att undersöka djupare.
En granskning av Domsjös egna grovanalyser med tillhörande brandsyner.
Domsjö utför regelbundet grovanalyser på de olika avdelningarna (Domsjö Fabriker, u.å.a).
Genom att ta del av dessa erhålls de brandrisker som enligt personalen på fabriken tycker är väsentliga att uppmärksamma (bilaga 1-3).
Försäkringsbolaget Ifs rapport från den årliga tillsynsrundan på fabriken granskas.
Domsjö är försäkrad genom If. De utför årligen en tillsyn på valda delar av fabriken.
Tillsynsrundan består både av att tidigare års noteringar kontrolleras för att se om bestämda Samtliga
De som uppmärksammas i rapporten
BRANDRISKER
7
åtgärder är utförda, samt att nya noteringar görs. Detta förs ner i ett protokoll som Domsjö Fabriker sedan får ta del av (Christer Larsson, personlig kommunikation 29 september 2010). I och med att tillsynen görs relativt hastigt och då alla byggnader inte ses över så ger det endast en viss, men inte fullständig, insyn över vilka åtgärder som bör göras för att minska sannolikhet och konsekvens för stora skador på byggnader (bilaga 1-3).
En inventering med personal från Örnsköldsviks räddningstjänst.
Räddningstjänsten innehar kunskap om brand och brandförlopp som gör att de kan se risker som inte är tydliga för fabrikens anställda. Inventeringen gick till som följer. Författaren och personal från Örnsköldsviks räddningstjänst gjorde ett platsbesök på fabriken. Brandrisker och övriga observationer som framkom noterades ner, se bilaga 1-3. Under inventeringen fördes även diskussioner över vilka konsekvenser en brand skulle kunna ge. Mycket av dessa diskussioner ligger till grund för den kommande analysen.
Intervjuer med anställda.
Genom att göra intervjuer med anställda fås en inblick i vilka risker som de möts av i det dagliga arbetet. Produktionsingenjörerna för respektive avdelning valdes till intervjuerna. Ett antagande görs om att produktionsingenjörerna har en mer helhetlig syn på avdelningarna än vad en operatör har. Vid intervju med en operatör finns den möjlighet att de risker som framkommer är kopplat till endast dennes uppgift. Då tiden har varit begränsad valdes det alternativ som ansågs tillföra mest till identifieringen. Hade tidsaspekten varit större hade fler intervjuer utförts. Vid intervjuerna ombads produktionsingenjörerna att beskriva vilka
brandrisker de ser på sina avdelningar och vilka konsekvenser de tror en brand skulle kunna ha.
I bilaga 1-3 finns anteckningar från vad som framkom under intervjuerna.
Analys
Vid identifiering har ett antal brandrisker samt andra observationer som kan påverka brandförloppet framkommit. Steget blir här att sålla ut ett antal brandrisker som anses vara relevanta att lyfta fram, värderingen görs genom diskussioner. Efter sållningen kommer ett fåtal risker finnas kvar. Utifrån dessa kommer en diskussion föras kring hur de kan tänkas påverka fabriken. Utredningen görs genom kvalitativa antaganden och om möjligt beräkningar. Tillsist kommer åtgärdsförslag att presenteras.
8
3. Motiv till ökat brandskydd
Då samhället utvecklas sker samtidigt en utveckling över vilka brandskador som kan uppstå och vilken hotbild som kan uppkomma. En ökad värdekoncentration med mindre lagerhållning, mindre bemanning och mer komplexa anläggningar tycks vara trenden inom industrin. De ekonomiska kraven som ställs på företagen är emellertid mycket höga. Följden av detta är att skyddssystemen, som kan kosta mycket pengar, måste vara ekonomiskt motiverade (Mattson &
Magnusson, 1997). Frågan man då ställer sig är; vilka motiv finns för att Domsjö Fabriker ska investera i brandskydd? Många gånger är det lagstiftning som bidrar till att ett visst brandskydd måste innehas. Men för en större industri som Domsjö Fabriker kan det även finnas andra intressenter som är inblandade vid utformning av brandskyddet. I följande kapitel görs en utredning kring hur lagstiftningen, försäkringsbolaget samt det egna intresset styr valet av det byggnadstekniska brandskyddet.
3.1 Lagstiftning
Det finns ett stort antal lagar, förordningar och föreskrifter som ställer krav på brandskydd i byggnader. Många av reglerna, bland annat Boverkets byggregler (BBR), kommer däremot inte omfatta den byggnad som granskas i arbetet. Det här har att göra med att byggnaden är uppförd i början av 1900-talet och då byggdes efter den tidens lagstiftning.
Det finns nämligen inga retroaktiva byggregler gällande brand . Så vad gäller dagens byggnadstekniska krav behöver dessa inte följas på samma sätt. Det räcker med att minst uppfylla de krav som gällde när huset byggdes om inga större ändringar gjorts eller
verksamheten skiftat från det som byggnaden ursprungligen var avsedd för (Boverket, 2009).
Det bör då påpekas att i den aktuella byggnaden har ombyggnationer under tidens lopp medfört att man frångott principen som byggnaden i början är uppförd efter. På så vis uppfylls inte heller dåtidens lagstiftning.
Bygglagstiftning
Lagen om tekniska egenskapskrav på byggnadsverk, m.m (BVL, SFS 1994:847) och förordningen om tekniska egenskapskrav på byggnadsverk, m.m. (BVF, SFS 1994:1215) behandlar kraven kring ändringar i uppförda byggnader. Allting som inte är nybyggnad eller underhåll kallas för ändring.
BVF § 14 säger att då en ändring i byggnaden sker ska de krav som ställs i BVL § 2 uppfyllas för den tillbyggda delen eller ändringsåtgärden. Vid tillämpning av kraven ska hänsyn tas till ändringens omfattning och byggnadens förutsättningar. Det här ger en möjlighet att i varje enskilt fall anpassa egenskapskraven. Till exempel kan det finnas förutsättningar som gör att vissa åtgärder rent tekniskt eller ekonomiskt blir omöjliga att genomföra. De åsyftade kraven i BVL § 2 delas i BVF § 2 upp i underpunkter som säger att byggnadsverk ska vara projekterade och utförda på ett sådan sätt att
1. byggnadsverkets bärförmåga vid brand kan antas bestå under en bestämd tid, 2. utveckling och spridning av brand och rök inom byggnadsverket begränsas, 3. spridning av brand till närliggande byggnadsverk begränsas,
9
4. personer som befinner sig i byggnadsverket vid brand kan lämna det eller räddas på annat sätt, och
5. räddningsmanskapets säkerhet vid brand beaktats.
Då större ändringar görs som innebär väsentliga skillnader av byggnaden ska de krav som uttrycks i BVL uppfyllas även för de delar av byggnaden som, utan att omfattas av ändringen, indirekt berörs av denna (BVF § 15). Allmänna råd om ändring av byggnad, BÄR, ger tydligare förklaring på vilka krav som ska gälla vid ändringar. Kraven rör utrymningssäkerhet, skydd mot brands uppkomst och spridning till grannbyggnad samt räddningstjänstpersonalens
säkerhet i arbetarskyddshänseende. Allra tyngst väger emellertid personsäkerheten som i första hand ska säkras (Fallqvist & Klippberg, 2006).
Lagen om skydd mot olyckor
Lagen om skydd mot olyckor (LSO, SFS 2003:778) ställer vissa retroaktiva krav på
personsäkerhetshöjande byggnadstekniska åtgärder även på befintliga byggnader. I första hand ses säkerheten för människan över, exempel på åtgärder kan vara alternativa utrymningsvägar, framkomlighet och avskiljning av utrymningsväg (Fallqvist & Klippberg, 2006).
3.2 Försäkringsbolag
En aktör som lägger stor vikt vid brandskyddet är försäkringsbolag. De inriktar sig på egendom och avbrott och lägger ingen större vikt på person- och miljöskador. Det finns ett samband mellan den summa försäkringsbolaget kommer behöva betala ut och valet av skyddssystem.
Villkoren för försäkringsavtalet, speciellt försäkringspremien, kopplas till utformningen av brandskyddet för att på så vis kunna påverka ägaren (Jönsson et al, 2005). Nyttan av att investera i brandskydd är därmed beroende av vilken verkan en sådan investering har på försäkringspremien. En sänkning av premien innebär ofta stora kostnader för företaget.
Kostnader som i sig inte ökar produktionen eller det ekonomiska resultatet.
Exempelvis kan det krävas miljoninvesteringar i sprinklerutrustning för att försäkringsbolaget ska göra en sänkning av premien. Domsjö Fabriker är fullt försäkrad genom If, vilket innebär att vid till exempel en brand så utbetalas en summa för det som skadas av själva branden, samt för den förlust som kan påvisas uppkommer vid till exempel ett produktionsstopp. If kan därmed också ställa krav på Domsjö Fabriker. I de fall då If anmärker på brister planeras även hur Domsjö ska åtgärda dessa. Detta enligt Christer Larsson (personlig kommunikation, 29 september 2010). If har tidigare påpekat ett bristande brandskydd i korskopplingsrum, ställverk och elcentraler. I nuläget pågår därför ett omfattande åtgärdsarbete då larmdetektorer i
korskopplingsrum, ställverk och elcentraler installeras. Enligt Christer Larsson (personlig kommunikation, 7 december 2010) är If i övrigt nöjda med Domsjös arbete kring säkerhet och brandskydd och rekommendationerna åsyftar ofta inte lika omfattande åtgärdsarbeten.
3.3 Eget intresse
Det kan däremot finnas sådant som inte går att försäkra där nyttoeffekter av denna rapport kan påvisas. En sådan faktor kan vara kundernas krav på leverans (Lundin & Olsson, 2000).
10
Domsjö Fabriker har inget stort lager, utan varorna leveras nästintill genast. Om brand skulle utbryta och förstöra en avdelning eller en maskin, stoppas hela produktionskedjan och inga varor kommer kunna tillverkas. Riskbilden är den att kunderna på relativt kort tid blir utan varor, och måste då söka sig till en annan leverantör enligt Christer Larsson (personlig kommunikation, 29 september 2010). Då Domsjö är på frammars och stora investeringar i nuläget görs måste även kunder vara säkrade så att pengar kommer in i företaget. Att förlora kunder kan därmed vara ödesdigert för Domsjö. Att investera i rätt brandskydd skulle säkra fabriken. För att kunna göra de rätta investeringarna krävs utredningar om vilka åtgärder som är mest strategiska att göra.
3.4 Vilka motiv finns då för att Domsjö Fabriker ska investera i brandskyddet?
Kontentan är att lagarna som omfattar byggnaden syftar primärt till att säkra personsäkerheten.
Reglerna för egendomsskydd blir något mer svårtolkade då byggnaden är gammal och inte uppförd efter dagens lagar. Hur långt man ska genomföra brandskyddsåtgärder utöver myndighetens grundläggande minikrav är en fråga som ägaren avgör, detta ofta tillsammans med andra intressenters målsättningar. Från försäkringsbolagets sida finns vissa krav och rekommendationer. I nuläget krävs dock inga större åtgärder från Domsjös sida än det redan påbörjade installationsarbetet av detektorer i korskopplingsrum, ställverk och elcentraler. Det är till synes den egna ambitionen som i hög grad styr valet av brandskydd. Men för att veta om brandsäkerheten bör ökas samt vilka åtgärder som är lämpliga krävs ytterligare utredningar.
11
4. Grundläggande fakta om brandförlopp och brandspridning
4.1 Brandförlopp
Ett brandförlopp kan delas upp i tre faser. Namngivningen på dessa tre kan variera men
innebörden är den samma. Här anges faserna som det tidiga brandförloppet, det fullt utvecklade brandförloppet samt avsvalningen, se Figur 3. Tiden från antändning till övertändning kallas det tidiga brandförloppet. Den period som infinner sig efter övertändningen, den fullt utvecklade branden, kännetecknas av att temperaturen håller sig på en relativt konstant nivå.
Avsvalningsperiod påbörjas då brännbart material har förbränts och temperaturen börjar sjunka (Jönsson et al, 2005).
4.1.1 Faktorer som påverkar brandförlopp
Det är nödvändigt att veta vad som inverkar på brandförloppet för att kunna bedöma på vilket sätt en brand kan utvecklas. Att ange representativa brandförlopp för en viss byggnadstyp är inte relevant, då varje brandsituation är beroende av en mängd olika faktorer som är
individuella för den enskilda byggnaden (Jönsson et al, 2005).
Brandförloppet påverkas av byggnadens utformning då genom till exempel dess tak, väggar, fönster och de intilliggande utrymmena. Materialet som finns i konstruktionen påverkas också brandens tillväxt. Det brännbara i den lösa inredningen är även det en faktor som påverkar brandförloppet. Även aktiva system så som brandgaskontrollsystem och sprinkleranläggningar inverkar (Jönsson et al, 2005). Kapitlet tar upp några av de inverkande faktorerna.
Geometri
Ett uppvärmt brandgasskikt skapas när de varma brandgaserna som bildas vid en brand stiger.
Dessa brandgaser strålar tillbaka mot det brinnande föremålet vilket bidrar till att
förbränningshastigheten ökar. Då lokalen har låg takhöjd och en liten golvarea märks detta påtagligt. Kall luft sug in i den brandplym som bildas över branden. Denna luftinträngning är
Avsvalning Övertändning
Antändning Fullt utvecklad brand Tidigt
brandförlopp
Tid Temperatur
Figur 3 Temperaturutveckling under ett brandförlopp
12
beroende av avståndet mellan branden och taket eller avståndet upp till brandgaslagret. Ju mindre golvarea desto snabbare ansamlas brandgaser. När tjockleken av brandgasskiktet ökar så ökar även strålningspåverkan. I en lokal med stor takhöjd är strålningsåterkopplingen inte så påtaglig. Det här på grund av en större utspädning av brandgaser, vilket ger lägre temperaturer (Jönsson et al, 2005).
Tillgång till syre
Flamman måste tillföras syre för att en flamförbränning ska kunna ske. Om syrehalten sjunker under en viss nivå vid ett tidigt skede kommer branden att självslockna. I ett sådant fall kommer troligtvis oförbrända gaser finnas kvar i rummet. Branden kan då flamma upp om ett fönster öppnas. Det här kan leda till att rummet blir helt övertänt. Brandens effektutveckling begränsas då av öppningens storlek och hur mycket syre som kommer in i rummet (Jönsson et al, 2005).
Lös inredning
Med lös inredning menas det som finns i lokalen men inte tillhör själva byggnaden. Det brännbara materialet i den lösa inredningen är viktig faktor som påverkar brandförloppet.
Inredning i form av porösa plastmaterial och trä bidrar till snabba förlopp (Jönsson et al, 2005).
Väggar och tak
Materialet i väggar och tak påvekar också brandgasernas temperaturutveckling och därmed brandens tillväxt. Materialets termiska egenskaperna inverkar. Material som isolerar väl, till exempel mineralull, kommer vid en brand att begränsa värmeflödet genom väggkonstruktionen.
Det här innebär att brandgastemperaturen i rummets övre del inte kommer minska avsevärt.
Material som tegel och betong har en hög termisk tröghet vilket medför att mer värme leds bort och då sjunker temperaturen i brandgaslagret. Även materialets förmåga att själv medverka i brandförloppet har betydelse. Rum med brännbara ytskikt kan medföra att brandtillväxten blir mycket snabb (Jönsson et al, 2005).
4.2 Brandspridning
Brandgaser sprids ofta och mycket snabbt genom öppningar som dörrar och otätheter i genomföringar till andra utrymmen än där branden startade. Genom en stor utbredning av brandgaser kan en liten brand göra stor skada. Branden kan även spridas om inte utbredningen av brandgaser hindras (Grimvall et al, 2003). Det är alltså nödvändigt att hindra spridningen av brandgaserna i byggnader. Detta kan göras genom olika metoder. brandcellsindelning,
utspädning, förändring av luftflöden, trycksättning, eller att använda brandgasernas egen lyftkraft för att ventilera ut dem (Jönsson et al, 2005).
13
4.3 Brandskydd
Ett förebyggande brandskydd används för att motverka att en brand ska uppstå. I första hand är kraven på det förebyggande brandskyddet inriktade på att skydda människan, därefter kommer byggnadens avskiljande förmåga och stabilitet. Om en brand ändå uppstår ska skadebegränsade åtgärder finnas för att reducera konsekvenserna. Åtgärderna består av passiva system, till exempel brandcellsgränser, eller aktiva som innebär bland annat sprinklersystem (Jönsson et al, 2005).
.
14
5. Presentation av Domsjö Fabriker
Domsjö Fabriker är ett bioraffinaderi beläget strax utanför centrala Örnsköldsvik (Domsjö Fabriker, 2007). Industriområdet ses i Figur 4.
Figur 4 Översiktsbild Domsjö Fabrikers industriområde
5.1 Historia
Domsjö Fabriker startade 1903 som pappersmassaproducent då skogskoncernen MoDos sulfitfabrik togs i drift. Industriområdet utökades med ett blekeri i början av 20-talet och en spritfabrik på 40-talet. Den första tiden var marknaden gynnsam och produktionen ökade kraftigt. Från mitten av 30-talet inriktade sig fabriken på tillverkning av viskosmassa. Dock gjorde höga produktionskostnader och minskad efterfrågan att produktionen av viskosmassan upphörde under slutet av 70-talet. 1985 togs den biologiska reningsanläggningen i drift och utsläppen från fabriken minskade. I början av 90-talet övergick man även till klorfri blekning.
Blekeriet slöts vilket innebar att vattnet togs om hand istället för att släppas ut. År 1993 återupptog fabriken tillverkningen av viskosmassa. Vid det här skedet inriktade sig MoDo koncernen på storskalig papperstillverkning och det ansågs inte vara fördelaktigt att satsa fullt på Domsjö när man även hade en fabrik i Husum, 3 mil norröver. 1996 förklarade MoDo att sulfitfabriken i Domsjö skulle läggas ned. Ett antal privatpersoner, med Malcolm Norlin i spetsen, förvärvade fabriken den 31 december 1999 och bolaget Domsjö Fabriker AB bildades.
Den nya ledningen hade idéer om att utveckla och förvandla Domsjö till något mer än en producent av pappersmassa. Genom stora investeringar och avyttringar av anläggningar lyckades ägarna rycka upp Domsjö och har nu utvecklat fabriken till ett bioraffinaderi. Någon pappersmassa tillverkas inte längre utan de nya huvudprodukterna heter specialcellulosan, lignin och bioetanol. Produkterna har ökat omsättningen markant som i dagsläget ligger på cirka 2 miljarder kronor. Domsjö Fabriker framställer även bioenergi, bioharts,
jordförbättringsmedel, kolsyra och metangas. I nuläget har fabriken cirka 350 anställda och ytterligare 25 i 3 dotterbolag i Baltikum. (Domsjö Fabriker, 2007). 850 miljoner kronor har
15
investerats i Domsjö under åren 2000-2009. I september 2010 togs ett beslut om att ytterligare 300 miljoner ska satsas. Pengarna ska fördelas på främst tre projekt. En modernisering av utrustningen i renseriet, uppförande av ytterligare en tork för lignin samt en renovering av blåsgasskrubbern vars uppgift är att ta hand om och rena den ånga och svaveldioxidgas som uppstår i samband med tappning av kokarna (Backerholm, 2010). Vid sidan om dessa investeringar fortlöper planerna med anläggningen som kallas Gazellen. Den ska tillverka biometanol eller syntesgas, även kallad BioDME. Både biometanol och BioDME kan användas som drivmedel vid blandning med bensin. DME kan även nyttjas i kemindustrin. Chemrecs pilotanläggning i Piteå har visat på bra resultat och nu ska en fullskalig anläggning uppföras på Domsjös fabriksområde. Anläggningen kommer kosta 3 miljarder kronor och är tänkt stå klar år 2013 (Wigren, 2010). Nedan, i Figur 5, kan Domsjö Fabrikers utveckling ses i diagramformat.
5.2 Tillverkningsprocessen
Domsjö Fabriker är ett bioraffinaderi, och det innebär att de tar tillvara på så mycket som möjligt av träet. Cellulosa, hemicellulosa och lignin är de tre huvudsakliga beståndsdelarna i trädet och alla dessa utnyttjas till Domsjö Fabrikers huvudprodukter. Tillverkningsprocessen för dessa, samt fabrikens övriga produkter ses i Figur 6 (Domsjö Fabriker, u.å.b).
Råvaran är barrvirke, och årsförbrukningen uppgår till cirka 1,4 miljoner fast kubikmeter.
Virket barkas, flisas och matas tillsammans med kokkemikalier in i kokarna. Energi i form av ånga erhålls då barken bränns. När kokningen är färdig tvättas cellulosan och bleks klorfritt med väteperoxid i det slutna blekeriet. Därefter torkas cellulosan och framställs som en bal.
Hela processen tar cirka 40 timmar. Specialcellulosan används inom flera områden bland annat i läkemedel, viskostyger och hygienprodukter (Domsjö Fabriker, u.å.b).
Hemicellulosa erhålls vid kokningen. Bioetanol framställs då hemicellulosan jäses och
destilleras. Bioetanolen genomgår sedan en så kallad upparbetning. Det innebär att brännbara ämnen tas bort. De brännbara ämnena, bland annat metanol och finkel, ger ny energi då de
Figur 5 Domsjö Fabrikers utveckling
16
bränns. Svensk Etanolkemi AB, Sekab, tar därefter vid och förädlar den 94-procentiga bioetanolen till fordonsbränsle och kemiska produkter (Domsjö Fabriker, u.å.b).
Ligninet i sin tur förädlas i kokprocessen och den efterföljande ultrafiltreringen till lignin. Det torkade ligninet packas i stora säckar och är färdiga för leverans till kunder över hela världen.
Lignosulfonatens huvudsakliga användningsområde är som tillsatsmedel i betong (Domsjö Fabriker, u.å.b).
Tillverkningsprocessen tar stor hänsyn till miljö bland annat. då man har ett slutet system utan utsläpp från blekeriet (Domsjö Fabriker, u.å.b).
Figur 6 Tillverkningsprocessen
Biogas
Bioetanol
Rening
Etanol tillverkning
Torkas? Lignosulfat
torrt Lignosulfat
flytande
Energi
Råsyra Eldning
Syraberedning Surlut
Indunstning Cellulosa
i träform Flisning Kokning Blekning Torkning Cellulosa
i bal lagras
17
5.3 Granskade avdelningar
Kokeriet, blekeriet och torkmaskinsalen är de avdelningar som granskats. Dessa avdelningar tillhör den så kallade fiberlinjen. Denna kedja utgår från cellulosa i trä och har slutprodukt cellulosa i bal, se Figur 7.
Figur 7 Fiberlinjen
De tre avdelningarna är lokaliserade i fabrikers huvudbyggnad, vilket ses i Figur 8.
Figur 8 Lokalisering av avdelningar
Kokeriet
Det första steget som flisen genomgår är kokning. Kokeriet består av fem våningsplan. På våning 5 ansluter flisremmen till kokeriet. Det är alltså genom flisremmen som flisen når kokeriet. På plan 4 är bland annat manöverrum, ett lab samt ett ställverk placerad. Kokeriet ligger i anslutning till blekeriet och från plan 4 kan man ta sig till blekeriet. Det finns 14 stycken kokare på cirka 400 m2 vardera. Varav en används som värmeackumulator. Ett kok tar från fyllning till tömning mellan 12 till 13 timmar. Tvåstegsprocessen som används vid
Cellulosa
i träform Flisning Kokning Blekning Torkning Cellulosa
i bal lagras
Blekeriet Kokeriet
Torkmaskinsalen
18
kokningen kan utförs olika beroende på vilken cellulosa som ska produceras. Detta gör det möjligt att anpassa cellulosan efter kundens önskemål.
Blekeriet
Blekeriet består av ett flertal våningsplan varav en del av utrymmena inte används i stor utsträckning. Endast de lokaler cellulosan passerar anses vara intressanta för granskning.
Cellulosan pumpas till utjämningsbingar. Den ena fungerar som en sil där större skräp såsom grus och okokad flis som kan följt med genom koket rensas bort. Den andra utjämningsbingen ser till att cellulosan får rätt koncentration. Cellulosan går vidare genom kvistsilar och finsilar och tvättas därefter i en tvättpress. Efter tvätten bearbetas cellulosan i en frotapulper med NaOH. Harts pressas ut och avskiljs. Denna hartsolja tas till förbränning. Cellulosan genomgår processerna förblekning och slutblekning innan den innehar sin slutgiltiga ljushet. Den blekta cellulosan lagras i lagringstorn, för att därifrån tas till torkning.
Torkmaskinsalen
Torkmaskinsalen består av två våningar. Till bottenvåningen kommer den blekta cellulosan efter ha passerat eftersileriet där oönskade partiklar avskiljts. Cellulosan går via urvattning till de tre torkmaskinerna. Cellulosan passerar genom ett pressparti, en cylindertork samt en fläkttork innan den rätta torrhalten är nådd. På detta plan finns bland annat en verkstad samt ett fikarum. På våningen över skärs och balas den torkade cellulosan. En balhiss transporterar de färdiga balarna ner till massamagasinet som ligger i anslutning till huvudbyggnaden. På våningsplanet finns ett kontrollrum och ett lab. I anslutningen till avdelningen finns ett utrymme som i dagsläget används till förvaring av ark.
Ställverk och korskopplingsrum
Ställverk och korskopplingsrum finns placerade på ett flertal ställen i dessa avdelningar och utgör viktiga delar i fabrikens funktion . I korskopplingsrummen finns styrsystem som skickar och tar emot signaler från instrument. Till exempel så kan ett system ta emot signaler som säger att en ventil är öppen eller så skickar den signaler och talar om att den ska öppnas. Detta
möjliggör att styrningar av maskiner etc. sker automatiskt och endast i vissa fall behöver en operatör manövrera. I ställverken fördelas den spänning som krävs till olika drifter såsom till motorer. Enligt Christer Larsson (personlig kommunikation, 7 december 2010) finns det omkring 10 elcentraler och ställverk samt 4 korskopplingsrum som försörjer avdelningarna. En del av rummen är försedda med ljusbågsvakter. Larmdetektorer finns i en del och i övriga pågår installationsarbete.
5.3.1 Brandskydd
Det finns ingen brandskyddsdokumentation att tillgå. Därmed finns ingen fullständig byggnadsteknisk beskrivning eller vilka tekniska brandskyddsåtgärder som är inrättade.
Aktivt och passivt brandskydd
I kokeriet är flisrem och våning 5 skyddade med sprinkler. Två av de tre torkmaskinerna i torkmaskinsalen är utrustade med ångsprinkler. Igångsättning av dessa sker manuellt av personal. Utrymmet i torkmaskinsalen som används till förvaring av ark är skyddad med
19
VD
Teknisk direktör
Skydd & säkerhet
Brandskyddsinspektör Brandskyddsass.
Sprinkleransvarig
Anläggningsskötare brandlarmsansvarig
Produktionsledare Räddninggsledare
Skift
Räddningsgrupper Skift
sprinkler. Sprinklersystemet kontrolleras 1 gång/månad med avseende på dess larmfunktion.
Domsjö har ett automatiskt brandlarm vilket innebär att larmet går till Domsjös vaktstuga samt Örnsköldsviks alarmeringscentral. Utrymningslarmet är akustiskt och visuellt. Brandsläckare, brandposter och spolslangar finns placerade på flertal ställen i dessa avdelningar (Domsjö Fabriker, u.å.a).
Vad gäller det passiva brandskyddet är det mycket komplext då Domsjö Fabriker är över 100 år gammalt industriområde. I början av 1900-talet var synen på brandskydd inte som idag. Många förändringar såsom ombyggnationer och tillbyggnader har gjorts genom tiden och den
ursprungliga beskrivningen av byggnaderna har man för länge sedan gått ifrån. Därför avviker det i dag från den ursprungliga specifikationen. Vid inventering konstaterades att endast korskopplingsrum och ställverk är avskiljda från resten av verksamheten. I övrigt finns inga brandcellsgränser.
Det organisatoriska brandskyddet
Domsjö Fabrikers policy kring arbetsmiljö och säkerhet är att arbetet ska bedrivas långsiktigt och systematiskt. Skydds- och säkerhetschefen har tillsammans med övriga säkerhetsansvariga upprättat dokumentet systematiskt arbetsmiljö- och brandskyddsarbete. Samba kallas det.
Regelverket bygger på arbetsmiljöverkets föreskrift 2001:1 (systematiskt arbetsmiljöarbete) och beskriver bland annat hur ansvarsfördelning inom skyddsarbetet ser ut, hur rapportering av tillbud ska behandlas och vilka rutiner man har kring kontroll av brandskyddet (Domsjö Fabriker, u.å.a).
Brandskyddsorganisation
Figur 9 Brandskyddsorganisation
20
En översiktbild över Domsjö Fabrikers brandskyddsorganisation ses i Figur 9. Domsjö
Fabrikers VD har det yttersta ansvaret för säkerheten. Brandskyddsarbetet är delegerat till den tekniska direktören, skydds- och säkerhetschefen, en halvtidsanställd brandskyddsinspektör samt till en heltidsanställs brandskyddsassistent. Den sistnämnde tar hand om brandstationen, brandpumpstationer, sprinkler, släckare och annan brandskyddsutrustning. Ett ytterligare nav i Domsjös säkerhetsorganisation är den egna räddningstjänsten. Denna utgörs av
produktionsledare och räddningsgrupper. Vid ett larm blir den skiftgående produktionsledaren räddningsledare tills Örnsköldsviks räddningstjänst är på plats. En fördel med den interna räddningstjänsten är att de snabbt kan vara på plats då denna alltid håller beredskap då varje skift har medarbetare som ingår i styrkan. De kan även orientera sig väl på området. Den interna brandkåren övar tillsammans med kommunens räddningstjänst två gånger per år inne på fabrikens område. Domsjö har egen brandskyddsutrusning. Där bland annat tre fordon, en bogserbåt, tre brandpumpstationer, en portabel brandpump och 25 tryckluftsapparater ingår (Domsjö Fabriker, u.å.b).
Fabriken är uppdelad i åtta brandskyddsområden, där brandskyddsronder görs regelbundet.
Domsjö Fabriker genomför regelbundet riskanalyser där brandskyddet ingår. Vart femte år ska en riskanalys genomföras på avdelningen. (Domsjö Fabriker, u.å.b).
Rutiner
Samtliga anställda på företaget har ett tillsynsansvar och därmed skyldighet att rapportera alla tillbud oavsett storlek. Det webbaserade programmet Flexite används för rapportering. Den arbetsmiljöansvarige för avdelningen underrättas via e-post och har ansvaret för att följa upp tillbuden. All personal utbildas i säkerhets- och skyddsfrågor. Även entreprenörer som utför tillfälliga arbeten genomgår en utbildning (Domsjö Fabriker, u.å.a).
De olika avdelningarnas driftoperatörer ronderar varje skift. Upptäcks en avvikelse rapporteras denna till produktionsledaren på avdelningen. Tillsammans görs en bedömning när åtgärden ska göras. Vid normala avvikelser utförs åtgärden av den skiftgående verkstadsgruppen.
Produktionsledaren kan vid större avvikelser tillkalla interna eller externa resurser.
Underhållssystemet MAXIMO används för dokumentation av alla avvikelser. Till den
fortlöpande tillsynen används ronderingslistor som är specifik för varje avdelningen. Där anges vad som ska ses över, hur tillsynen ska utföras samt hur ofta. Tillsynen ska dokumenteras i en pärm avsedd för ändamålet. Varje månad sker ett förebyggande underhållsarbete med syftet att tidigt upptäcka förändringar. Åtgärder som inte kan utföras i det dagliga arbetet åtgärdas på speciella stoppdagar. Besiktning av tryckbärande anordningar sker enligt ett schema som Domsjö tillsammans med besiktningsföretaget Inspecta kommit fram till (Domsjö Fabriker, u.å.a).
21
6. Reslutat
6.1 Identifierade risker och observationer
Nedan följer en sammanfattande lista över de brandrisker och observationer som framkommit vid identifieringen. I bilaga 1-3 kan identifieringen för varje avdelning ses. Indelningen är gjort enligt följande, de brandrisker och observationer som går att platsbestämma är indelade för sig.
De risker och observationer som är anses mer generella och inte kan platsbestämmas placeras under en rubrik.
6.1.1 Brandrisker platsbestämda
Flismatare flisvind
Flishög flisvind
Lampa flisvind
Flisrem till kokeriet
Behållare med ättiksyra i kokeriet (2*1000 liter)
Behållare med peroxid i blekeriet
Kilrep i blekeriet
Frotapulper i blekeriet
Eltruck TM-sal
Fläktrum (glasfiberkåpa) i blekeriet
Kabelhärva i TM-sal
Moped i TM-sal
Gasflaskor i TM-sal
6.1.2 Övriga observationer platsbestämda
Damm av flis i kokeri
Tätning verkstad TM-sal
Ingen sprinkler TM3
Damm undertak TM-sal
Oordning i verkstad TM-sal
Olämpligt placerad arbetsmaskin TM-sal
Stökigt oljeförråd blekeriet
Massamagasinets anslutning till huvudbyggnad
Utrymningsproblem TM-sal
22 6.1.3 Generella risker och observationer
Bristfälligt brandskydd (dåliga tätningar, trasiga dörrstängare, allmän städning) KK-rum och ställverk
Saknas brandlarm eller automatiska släcksystem i vissa elutrymmen, korskopplingsrum och kulvertar
Stora brandceller
Byggnader sitter ihop (inga brandcellsgränser)
Heta arbeten
Sopkärl
Köksutrustning (kaffebryggare, mikrovågsugn)
Kabelstegar
Vissa maskiner är gamla (kan ev. vara svårt med reservdelar)
Vissa utrymmen är svåråtkomliga för räddningstjänsten
23
6.2 Analys
I analysen diskuteras huruvida de risker och observationer som ansets mest angelägna att uppmärksamma kan tänkas påverka fabriken.
6.2.1 Brand i kokeriet
Med avseende på identifieringen är det relevant att beskriva hur en brand i kokeriet kan utvecklas. De uppmärksammade brandriskerna är flisremmen och behållare med ättiksyra, se Figur 10.
Figur 10 Översiktsbild Kokeriet
Blekeri
Anslutning flisrem som för
flis till vån 5 Behållare med
ättiksyra Manöverrum
Syrakarsavdelning
Kokare (ringarna)
24 6.2.1.1 Flisrem
Flisen transporteras från marknivå, se Figur 11, på en lång rem upp till femte våningen i kokeriet. Enligt Christer Larsson (personlig kommunikation, 7 december 2010) får utrymmet som rymmer den långa remmen, flisremmen, vid en brand en funktion som en skorsten, se Figur 11. Vid en brand nere i marknivå kommer branden hastigt spridas uppåt längs den lutande banan då mycket luft förs in nerifrån. Flisremmen är utrustad med sprinkler, men i och med den så kallade ”skorstenseffekten” kommer en brand ändå kunna tillta och brandgaser kan spridas i kokeriet. Om flisremmen är ur funktion kan inte någon flis nå kokeriet, och därmed stannas produktionen av. Hur lång tid remmen är ur funktion beror på vilken skada branden gjort. Det handlar mycket om hur snabb och effektiv släckinsatsen varit. Problematik kring släckinsatsen i denna byggnad diskusteras vidare längre fram i analysen.
Figur 11 Botten flisrem och flisrem sedd från våning 4
25 6.2.1.2 Behållare med ättiksyra
På kokeriets fjärde våning finns två behållare innehållande ättiksyra som utgör en brandrisk.
Det här kan förklaras med att ättiksyra har en flampunkt på 40 grader (Pride Chess, 2002).
Flampunkten är den lägsta temperatur som vätskan måste uppvärmas till för att de från vätskan avgivna gaserna ska antändas av en öppen låga (NE, 2010). Vid inventeringen
uppmärksammades att det är mycket varmt i kokeriet, uppskattningsvis 30 grader. Sommartid kommer temperaturen stiga ytterligare och sannolikt kommer det kunna bli minst 40 grader.
Vid den här temperaturen kommer ättiksyra kunna antändas utav endast en gnista, därmed utgör den också en brandrisk. Dessa behållare är placerade i syrakarsavdelningen, se Figur 12.
Ett scenario är att en behållare med ättiksyra brister, till exempel då de fraktas in till sin plats.
Sannolikheten för händelsen är inte överhängande stor, men konsekvens kan bli desto större.
Brandens effektutveckling
Handberäkningar kan göras för att få en uppfattning om ättiksyras effektutveckling. Brandens effektutveckling är ett bra mått på brandens potential att skada människor, miljö och egendom.
Effekten för vätskebränder kan beräknas genom:
(1) (Karlsson & Quintiere, 2000) där
Af= Brinnande ytans area (m)
X= Förbränningseffektivitet, ett mått på hur effektivt bränslet förbrukas. 1,0 motsvarar fullständig förbränning, dvs. all energi utvinns. (-)
Figur 12 Behållare med ättiksyra
26
=Förbränningsvärme för den brinnande vätskan (MJ/kg) = Förbränningshastighet per ytenhet (kg/m2S)
För att arean som flyter ut på golvet ska kunna bestämmas krävs en del antaganden. De två behållarna rymmer 1000 liter vardera. Ett antagande görs om att endast den ena deltar i branden, samt att 800 liter ättiksyra rinner ut på golvet. Det finns vissa osäkerheter kring hur vätskan flyter ut. Det här beror bland annat på golvets egenskaper och lutningen på byggnaden.
En beräkning kommer göras på arean 100 m2, vilket innebär en diameter på 11,3 m. Ett ytterligare antagande som görs är att förbränningseffektiviteten, X, uppskattas till ett värde på 0,7.
Förbränningshastigheten per ytenhet, , ges av:
(Karlsson & Quintiere, 2000)
Den givna formeln används då diametern är under 1 m. I detta fall kommer beräkningen utföras på en diameter över 1 m. Förbränningshastigheten kommer bli relativt konstant och = (Karlsson & Quintiere, 2000). I SFPE Handbook of Fire Protection Engineering (NFPA &
SFPE, 2002)finns en formel för att uppskatta värdet på
(2)
där
I SFPE Handbook of Fire Protection Engineering (NFPA & SFPE, 2002) hittas värden för ättiksyra:
(2)
Värdet för förbränningshastigheten sätt in i ekvation (1)
27
(1)
Effekten som branden utvecklar uppgår till cirka 30 MW. Om istället arean skulle antas vara 50 m2, meden diameter på 8 m, kommer effektutvecklingen uppgå till hälften av den nyss
beräknade, alltså på ett ungefär 15 MW.
För att få en förståelse om ättiksyrans brandpåverkan kan den jämföras med en brinnande papperskorg som beskrivas ha en effektutveckling på 0,1 MW (Karlsson & Quintiere, 2000) och en brinnande bil som har en effektutveckling på 2-4 MW (Svensson, 2006). Det här tyder alltså på att både vid arean 100 m2 och vid 50 m2 kommer det innebära en mycket stor
effektutveckling. En utav behållarna är skyddad med sprinkler, men denna skyddsanordning gör ingen nytta vid läckage eftersom vätskan då rinner ut över golvet. Branden kommer att kunna göra stor skada på inventarierna och därmed slå ut avdelningen. Om kokeriet är ur funktion leder det till stopp i produktionskedjan.
Brandgasspridning
Att värmen av branden gör skada är inte svårt att förstå, då man med blotta ögat kan se det.
Brandgasernas skador är däremot mindre lätta att identifiera. Brandgaserna innehåller korrosiva och nedsmutsande ämnen. Skadorna av brandgaserna kan komma att bli mer omfattande än de termiska skadorna. Dessa skadeverkningar uppgår ofta till stora ekonomiska värden (Johansson, 1999). Främst är det brandgaser som genom öppningar som dörrar och otätheter i
genomföringar sprids till intilliggande utrymmen. En liten brand kan genom stor utbredning av brandgaser göra mycket stor skada. Hindras inte spridningen av brandgaser kan även själv branden spridas (Grimvall et al, 2003). För att förhindra brandspridning och förbättra
egendomsskyddet i byggnader används brandceller. Tanken är att en brand under en föreskriven minsta tid kan utvecklas utan att spridas till andra delar av byggnaden (Jönsson et al, 2005).
Genom att på detta sätt stänga inne farliga aktiviteter i begränsade utrymmen kan brand- och brandgasspridningen förhindras (Perméus, 1996).
Vid inventeringen uppmärksammades att det inte finns några brandcellsindelningar som
avgränsar avdelningarna i huvudbyggnaden. I stort sett är avdelningarna en enda stor brandcell.
Detta innebär att spridningen till de anslutande avdelningarna kan ske obehindrat. Då branden i kokeriet pågått ett tag finns därför stor risk för brandgasspridning. Ättiksyran är självfallet inte enda källa till bildning av brandgaser. Men för att få en uppfattning av ättiksyrans bidrag till brandgasspridningen kan handberäkning på brandgasernas utveckling göras.
Rökfyllnadsberäkningen har genomförts med Tanaka‐Yamanas modell som är baserad på Zukoskis plymmodell. Modellen är anpassad för beräkningar i stora utrymmen.
Beräkningsgången redovisas kortfattat nedan. En utförligare beskrivning hänvisas till Karlsson
& Quintiere (2000).
28
Antag ett värde på brandgasernas densitet, pg
Beräkna värdet på konstanten k genom (3)
Beräkna tiden t genom (4)
Kontrollera det uppskattade värdet på densiteten genom kontrollberäkning enligt
Stämmer inte det beräknande värdet på pg med det antagna, måste ny beräkning genomföras.
Det första som måste göras vid en beräkning över rökfyllnad är att bestämma brandens storlek.
Branden kan utvecklas på många olika sätt. Enligt Gardanova (2004) kan branden beskrivas som tidsberoende, vilket innebär att den förändras beroende av tiden. Eller så har branden en konstant effektutveckling. I verkligheten är en brand är tidsberoende, men att beräkna på en konstant effektutveckling kan vara användbart i många fall. Att använda sig av en konstant effektutveckling resulterar i en mer konservativ beräkning än vid användning av en
tidsberoende brand.
Då effektutvecklingen är tidsberoende används följande uttryck.
(Karlsson & Quintiere, 2000)
är en tillväxthastighet och n är en tillväxthastighetsexponent. För beräkningen på ättiksyran antas en konstant effektutveckling. Då tillväxthastigheten är konstant är n=0 blir därmed Den tidigare beräknade effektutveckligen för ättiksyra sätts då in i uttrycket (Karlsson
& Quintiere 2000). Nedan presenteras ingångsvärdena. För brandens effektutveckling har 15 MW valts, alltså i det fall då ättiksyrans area antas vara 50 m2 och meden diameter på 8 m.
Ingångsvärden Förklaring
Z= 3 m Höjd för brandgaslager
H= 6 m Rummets höjd
S= 300 m2 Rumsarea
cp=1 kJ/kg K Specifik värmekapacitet
Ta=313 K Temperatur på omgivande luft
g= 9.81 m/s2 Gravitationskonstant
Q=15 MW Brandens effektutveckling
pa=1,128 kg/m3 Omgivande luftens densitet
pg= ska beräknas (kg/m3) Brandgasernas densitet t= ska beräknas (s) Tid till rökfyllnad
k= ska beräknas (-) Dimensionslös konstant
29 Antar värdet pg=0.33 kg/m3
(3)
= 0,217413
(4)
Kontroll av pg
(5) pg=0,33285 kg/m3
På grund av antaganden kan de ovanstående beräkningarna inte ses som exakta, men ger en ungefärlig bild över vad som kommer ske. Man bör ta i beaktning att beräkningen visar enbart vad ättiksyran ger ifrån sig, då även annat i lokalen bidrar kommer brandgasernas utveckling vara större. Med de givna förutsättningarna har tiden för att brandgaserna nått höjden 3 m ovan golv beräknats till cirka 15 s. Genom att beräkna den volym som blivit rökfylld under dessa 15 s, och dela det genom tiden så erhålls hur mycket brandgaser som produceras per sekund. En beräkning kan nu göras som ger en approximativ tid för rökfyllnaden i det närliggande utrymmet. Vilket är det utrymme som rymmer kokarna, se den schematiska bilden över kokeriet Figur 10.
Volymen i syrakarsavdelning som blivit rökfylld beräknas. Den höjd för brandgaslagret som valdes multipliceras med arean för rummet.
Genom att dela volymen med den aktuella tiden erhålls produktion av brandgaser per sekund.
Ett antagande görs om att längden är 150 m, bredden är 10 m, och höjden 6 m för det närliggande utrymmet. Volymen kan beräknas.
30
Genom att dela volymen med brandgasproduktion per sekund fås hur många sekunder det tar att rökfylla utrymmet.
= 150 s
Som tidigare nämnt är detta endast ungefärligt, och inte ett exakt svar. Men beräkningen visar principen och det är att rökfyllnaden går mycket snabbt. Ett fungerande brandskydd, både aktivt och det passivt, kommer därför vara mycket viktigt. Om brandgaser inte ska spridas och skada alltför många utrymmen måste larmning ske genast. Samtidigt kan ett passivt brandskydd bestående av ordentliga avgränsningar i byggnaden se till att spridningen förhindras. För ju mer brandgaser som finns i rummet, desto farligare blir det för personalen, och desto svårare
kommer räddningstjänstens insats att bli.
Effektutveckling och rökfyllnadsberäkning är utförd endast för ättiksyra. Men enligt Erik Isaksson (personlig kommunikation, 8 december) kan liknande utveckling tänkas ske i andra delar i fabriken, där det finns andra brandfarliga ämnen och vätskor.
Värst ekonomisk konsekvens uppstår om fabrikens korskopplingsrum och ställverk skadas (Christer Larsson, personlig kommunikation 29 september 2010). Dessa viktiga utrymmen är därför uppförda som brandceller. Att tro att detta innebär att utrymmen är helt säkrade är dock ett felaktigt antagande. Domsjö Fabrikers byggnader är gamla vilket medför att det ständigt pågår tillbyggnader och ombyggnationer. Det här genererar problem med tätningar som
uppkommer vid håltagningar för elledningar, rör och andra genomföringar genom väggar. Även i korskopplingsrum och ställverk finns vissa otäta genomföringar där brandgaserna kan spridas in, bland annat var ett rum tätad med vanligt fogskum, se Figur 13. I inventeringen
uppmärksammades även trasiga dörrstängare, se Figur 13. I värsta fall kan en dörr stå öppen och då kommer röken utan tvekan spridas in. Enligt Johansson och Rigberth (1999) kommer stora mängder sot bildas vid branden, som orsakar nedsmutsning av ytor, förstör hårddiskar och elektronisk utrustning. Som tidigare nämnt innehåller brandgaserna även korrosiva ämnen.
Korrosion innebär en oavsiktlig förstörelse av metaller. När en korrosiv syra eller salt kommer i kontakt med en metallyta får man räkna med att korrosion uppstår. Känsligast för korrosiva ämnen är elektronik och hårdvaran som datorprogram lagras på. Även under normala
förhållanden är de känsliga för förekommande luftföroreningar. Därav är de ofta inkapslade.
Om de är inkapslade kan de efter en brand verka oskadade men när skyddet brutits ner av de korrosiva produkterna går de sönder inom en kort tid. Enligt Christer Larsson (personlig kommunikation, 29 september 2010) skulle skador i ställverk och korskopplingsrum med största sannolikhet innebära totalstopp för fabriken.
