Internationaler Sicherheitsleitfaden Kapitel 30 für die Binnentankschifffahrt und Binnentankterminals. Kapitel 30 BRANDBEKÄMPFUNG

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1 Kapitel 30 BRANDBEKÄMPFUNG Dieses Kapitel erläutert Vorfälle, die durch Ladungsverluste entstehen können, und mögliche Maßnahmen zum Schutz von Leben und Sachwerten unter diesen Umständen. Es beschreibt außerdem die Brandarten, die auf Gastankschiffen vorkommen können Hauptgefahren Die Gase, auf die sich dieser Leitfaden bezieht, sind entweder entflammbar oder toxisch oder beides. Die meisten werden bei Temperaturen unter Null oder unter Druck oder unter zu beiden Bedingungen gelagert oder verladen. Die Hauptgefahren sind daher das Freisetzen von Dampf, die Entflammbarkeit, Toxizität und die Wirkungen von Temperaturen unter Null auf das Personal und die Konstruktionen Entflammbarkeit Wie bereits in Abschnitt erläutert wurde, fängt Gas an zu brennen, sobald es in die Atmosphäre freigesetzt wird, sich innerhalb seines Entflammbarkeitsbereiches befindet und einer Zündquelle ausgesetzt ist. In Abhängigkeit von den Bedingungen, unter denen die Verbrennung stattfindet, bildet sich aufgrund der schnellen Ausdehnung des erwärmten Gases ein gewisser Überdruck. Ausgelaufene Flüssigkeiten oder Dampfwolken, die über offenem Wasser brennen, entwickeln aufgrund der Unbegrenztheit der Umgebung nur einen geringen Überdruck. Das andere Extrem ist, dass, wenn sich Dampf in einem geschlossenen Raum entzündet, sich schnell ein Überdruck entwickelt, der die Grenzen sprengt. Zwischen diesen beiden Extremfällen, d. h. wenn der Raum nur teilweise begrenzt wird, was z. B. bei landseitigen Anlagen oder Ausrüstungen der Fall sein kann, kann durch Zündung ein Überdruck entstehen, der ausreicht, um beträchtliche Schäden zu verursachen und damit die Gefahr und die damit verbundenen Folgen ausweitet. Ausgelaufene Flüssigkeiten oder ausgetretene Dämpfe aus Rohrleitungen unter Druck brennen, wenn sie gezündet wurden, wie ein Feuerstrahl und hören erst auf zu brennen, wenn kein Brennstoff mehr zugeführt wird. Eine besonders destruktive Form der Dampfverbrennung in Verbindung mit der Lagerung von Flüssiggas in Druckbehältern ist die BLEVE-Explosion (Dampfexplosion nach Ausdehnung siedender flüssiger Stoffe). Diese ist in beschrieben. Ausgabe CCNR/OCIMF 2010 Seite 433

2 30.2 Flüssiggasbrände Allgemein Es ist nicht Anliegen dieses Leitfadens, sich mit Bränden zu befassen, die in Terminalgebäuden, Lagerräumen und in den Wohnbereichen und Maschinenräumen von Tankschiffen vorkommen können. Die Kenndaten und Verfahren zur Bekämpfung von Feuern dieser Art sind in anderen Publikationen erfasst. So lange die Sicherheitsbehälter der Ladungen keine Risse aufweisen, kommt es selten vor, dass Feuer bis zur Ladung durchdringen. Daher befasst sich dieser Abschnitt nur mit Bränden von Ladungsflüssigkeiten oder -gasen. Ladungsspezifische Brände lassen sich grob wie folgt einteilen: Stichflammen an Lecks von Pumpen oder Rohrleitungen Brände von begrenzten Flüssigkeitslachen Brände durch unbegrenzte Ladungsverluste Brände in geschlossenen Räumen, wie z. B. Kompressorräume, und Brände an Sammelleitungen Stichflammen Bei kleinen Leckagen an Pumpenstopfbuchsen, Rohrflanschen oder Entlüftungssteigleitungen bildet sich zunächst Dampf. Dieser Dampf entzündet sich nicht automatisch, aber wenn er weit genug ausströmt, besteht das Risiko, dass sich die Dampfwolke zu einer Zündquelle entwickelt. Falls eine Gaswolke erscheint, sollte durch Schließen aller Öffnungen zu gefährdeten Bereichen vermieden werden, dass sie zündet. Außerdem sollte die Dampfwolke mit Hilfe von fest eingebauten oder mobilen Wassersprühgeräten von den Zündquellen weggeleitet oder vertrieben werden (siehe ). Kommt es zur Zündung, gibt es mit großer Sicherheit einen Flammenrückschlag zum Leck. Lecks von Rohrleitungen stehen wahrscheinlich unter Druck und verursachen, wenn sie gezündet werden, eine Stichflamme. Die Notabschaltung der Pumpenanlagen und Schließung der Notstoppventile sollten bereits aktiviert sein, wobei sich selbst dann noch Druck in der geschlossenen Rohrleitung befinden kann, bis die darin eingeschlossene Flüssigkeit durch das Leck ausgetrieben wurde. In diesem Fall ist es oftmals am besten, das Feuer runterbrennen zu lassen. Alternativ dazu birgt das Löschen des Feuers eine hohe Gefahr, dass sich weiterer Dampf bildet und dieser sich durch den Flammenrückschlag neu entzündet. Lässt man das Feuer runterbrennen, sollte die Umgebung mit Kühlwasser geschützt werden Brände von Flüssigkeiten (Lachen) Große Lachenbrände sind an Deck von Tankschiffen eher unwahrscheinlich, da die Menge der Flüssigkeit, die an einem solchen Ort verschüttet werden oder auslaufen kann, begrenzt ist. Die Anordnung des Schiffsdecks mit seiner Deckskrümmung und seinen offenen Speigatten ermöglicht, dass die ausgelaufene Flüssigkeit schnell von selbst über die Bordwand läuft. In Bezug auf Ladungsleckagen sind offene Speigatte auf Gastankschiffen ein wesentliches Merkmal; sie sorgen dafür, dass kalte Flüssigkeiten schnell ablaufen können und somit das Risiko der Metallversprödung und die Möglichkeit von kleinen Lachenbränden an Deck verringert wird. Durch schnelles Aktivieren der Notstoppsysteme werden die Mengen an Flüssigladung weiter begrenzt. Ausgabe CCNR/OCIMF 2010 Seite 434

3 Abbildung Konfiguration eines Lachenbrandes Flüssigkeitslachen an Land, von einem Tank oder durch Leitungsrisse können große Mengen umfassen, die jedoch in Auffangwannen oder Dükern aufgefangen werden sollten. Durch Zündung der sich bildenden Dampfwolke würde dann ein Lachenbrand entstehen. Die Flammenhöhe bei Bränden dieser Art und Windstille ist in Abbildung 30.1 dargestellt. Abbildung 30.1 zeigt auch, wie bei Wind die Flammenachse verlagert und die Flammenlänge verkürzt wird. Das Strahlungsvermögen der Flammenoberfläche nimmt mit Lachendurchmesser zu. Die Wärmestrahlungsdosis von LPG-Lachenbränden schreiben vor, dass Arbeiter ohne Schutz die unmittelbare Umgebung so schnell wie möglich verlassen sollen. Die Wärmestrahlung eines Feuers lässt annähernd nach wie das Abstandsquadrat zwischen Körper und Flamme. Der menschliche Körper spürt bereits nach 10 Sekunden Einfallstrahlung von 6 kw/m 2 extreme Schmerzen auf der nackten Haut; nach 10 Sekunden Exposition bei 10 kw/m 2 kommt es zu einer starken Blasenbildung. Eine Einfallstrahlung höher als über 10 kw/m 2 führt zum schnellen Verdampfen der PVC-Kabel und starken Beschädigung der Glasfaserrettungsboote. Die Einschätzung des Sicherheitsabstandes zu einem Lachenfeuer beruht auf komplexen Faktoren, bei einem Großlachenbrand geht man von Sicherheitsabständen von etwa 10 Metern aus. Aufgrund des Schadens, den die Strahlung den umgebenden Tanks und Anlagen zufügen kann, werden diese Anlagen immer geschützt (in vielen Fällen durch Isolierung oder fernbetätigte Sprühwasserlöschanlagen). Auch die Auffangschalen und Düker, in denen Lachenbrände auftreten können, werden oft mit fernbetätigten Pulverlöschanlagen ausgerüstet. Alternativ können sie auch mit einer Leichtschaumanlage ausgerüstet sein, die schnell eine dicke Schaumschicht aufbaut und erhält und somit die Brandgeschwindigkeit kontrolliert. Ausgabe CCNR/OCIMF 2010 Seite 435

4 Brände in Kompressorräumen Geschlossene Räume, die Anlagen für den Ladungsumschlag enthalten, wie z. B. Kompressoren, Wärmeaustauscher oder Pumpen, sind in der Regel mit einem fest eingebauten und fernbetätigten Feuerlöschsystem, z. B. Kohlendioxid, versehen. Diese Systeme sollten sofort einsatzbereit sein, vorausgesetzt, dass die Wandungen keine größere Störung aufweisen Brände an Sammelleitungen Brände an Sammelleitungen können in Form einer Stichflamme auftreten (siehe ), wenn sie auf ein Leck an den Sammelleitungsflanschen zurückzuführen sind, oder in Form eines Lachenbrandes, wenn Auffangschalen betroffen sind (siehe ), wenn auch die Flüssigkeitsmenge in einer Auffangschale verhältnismäßig gering ist. Durch schnelles Aktivieren der Notstoppsysteme werden die Mengen an Flüssigladung weiter begrenzt Löschen von Flüssiggasbränden Feuerlöschmittel Es gibt eine Reihe bekannter und bewährter Verfahren zum Löschen von Gasbränden, wobei die Effektivität dieser Verfahren von den richtigen Löschmitteln abhängt. Wasser Wasser sollte niemals zum Löschen einer brennenden Flüssiggaslache verwendet werden. Dadurch würde eine Wärmequelle entstehen, die zu einem schnelleren Verdampfen der Flüssigkeit und einer höheren Brandgeschwindigkeit führen würde. Dennoch bleibt Wasser das Hauptlöschmittel bei der Bekämpfung von Flüssiggasbränden. Da es mehr als genug davon gibt, ist Wasser ein ausgezeichnetes Kühlmittel für Flächen, die Strahlung oder direkter Feuereinwirkung ausgesetzt waren. Es kann auch in Sprühform als Strahlenschutz zum Schutz der Feuerwehrleute dienen. Unter bestimmten Bedingungen kann Wasser zum Löschen von Brenngas-Stichflammen eingesetzt werden, wobei das jedoch nicht immer angebracht ist. Fest eingebaute Sprühwasserlöschanlagen eigenen sich für Flächen, wie z. B. Schiffsaufbauten, Tanks und Rohrleitungen an Deck, Speicherbehälter an Land, Anlagen und Landebrücken, die alle Flüssiggasbränden ausgesetzt sein können. Diese Anlagen sind so konzipiert, dass sie eine Wasserschicht über die ausgesetzten Flächen bilden und damit einen nützlichen Kühleffekt schaffen. Wenn eine Wasserschicht einer gewissen Dicke aufrechterhalten werden kann, kann die Oberflächentemperatur nicht auf über 100 C steigen. Die Anwendungsmengen variieren mit dem Abstand zwischen dem zu schützenden Element und dem gedachten Brandherd und liegen bei 2 bis 10 Litern Wasser pro Quadratmeter Schutzfläche. Sprühwasser von fest installierten Monitoren oder Handschlauchdüsen können das Personal, wenn es sich den Absperrventilen nähert, vor Strahlen schützen. Außerdem können die Geräte Schutz beim Annähern an Stichflammen bieten, um dann das Feuer effektiver mit Löschpulver bekämpfen zu können. Eine Sonderanwendung von Sprühwasser aus Schläuchen besteht darin, die nicht gezündete Dampfwolke von den Zündquellen zu vertreiben. Ausgabe CCNR/OCIMF 2010 Seite 436

5 Pulverlöschmittel Pulverlöschmittel wie z. B. Natriumbikarbonat, Kaliumbikarbonat und Harnstoff-Kaliumbikarbonat können beim Löschen von kleinen LPG-Bränden sehr effektiv sein. Entsprechende mobile oder fest installierte Pulverlöschanlagen sind auch zum Schutz der Sammelleitungsbereiche am Pier üblich. Löschpulver sind wirksam bei der Bekämpfung von Gasbränden an Deck oder von Stichflammen aus einem Rohrleitungsloch und werden erfolgreich bei der Bekämpfung von Bränden an den Entlüftungssteigleitungen eingesetzt. Die Löschpulver greifen die Flamme durch Absorption der freien Radikale des Verbrennungsprozesses an, haben aber keine nennenswerte Kühlwirkung. Deshalb sollten zur Vermeidung einer Wiederzündung durch die angrenzenden heißen Flächen, diese vor Einsatz des Löschpulvers mit Wasser gekühlt werden. Schaum Leichtschaummittel, die angemessen auf die Oberfläche der brennenden Flüssigkeitslache (wenn in einer Auffangwanne) aufgetragen werden, bewirken eine Verringerung der Strahlenwirkung der Flamme auf die Flüssigkeit und eine Reduzierung der Verdampfungsgeschwindigkeit. Folglich wird die Intensität des Lachenbrandes eingeschränkt. Für eine Schaumschichtstärke von mindestens 1 oder 2 Metern ist eine kontinuierliche Anwendung notwendig. Leichtschaummittel mit einem Expansionsverhältnis von etwa 500:1 haben sich für diesen Einsatzzweck als am wirksamsten erwiesen. Schaum löscht jedoch keinen Flüssiggasbrand und muss, um für die genannten Einsatzzwecke wirksam zu sein, mit einer entsprechenden Schichtdicke aufgetragen werden. Für Flüssiggase eignet sich Schaum daher nur, wenn er z. B. in Behältern wie Auffangschalen eingesetzt wird; daher findet er daher nur an Terminals und nicht auf Gastankschiffen Anwendung. Inertgas und Kohlendioxid Inertgas oder Stickstoff werden in der Regel auf Gastankschiffen und an Terminals zum Inertisieren von Räumen zwischen den Barrieren oder ladungsspezifischen Räumen eingesetzt. Zu diesen Räumen können auch Schiffsladeräume oder geschlossene Anlagenräume an Land gehören, die normalerweise mit Luft gefüllt sind, in denen aber entflammbares Gas festgestellt werden kann. Aufgrund der relativ geringen möglichen Gasförderrate wird es normalerweise nicht zum schnellen Inertisieren eines geschlossenen Raumes, in dem Feuer bereits ausgebrochen ist, verwendet. Zu diesem Zweck wird stattdessen Kohlendioxid oder Halon aus Hochdruckflaschen durch Mehrfachdüsen eingeblasen, nachdem das mechanische Belüftungssystem zuvor geschlossen worden ist. Kohlendioxidinjektionsanlagen sind zwar in geschlossenen Räumen effektiv, sie haben jedoch zwei Nachteile. Ihre Feuerlöschfunktion wird dadurch erreicht, dass Sauerstoff aus dem Raum verdrängt wird, bis er einen Wert hat, der die Verbrennung nicht mehr fördert, und es ist daher sehr wichtig, dass alle Personen den Raum verlassen, bevor mit der Injektion begonnen wird. Zweitens entsteht durch die Injektion von CO 2 eine elektrostatische Aufladung, die eine Zündgefahr darstellen kann, wenn das CO 2 irrtümlich oder als Vorsichtsmaßnahme in eine entflammbare Atmosphäre eingeblasen wird. CO 2 oder Stickstoff, das oder der in die Sicherheitsventile der Auslässe injiziert wird, können als wirksames Mittel zum Löschen von Gasbränden an Entlüftungssteigleitungen eingesetzt werden. Das ist besonders dann von Vorteil, wenn der anfängliche Fließdruck nachgelassen hat. Ausgabe CCNR/OCIMF 2010 Seite 437

6 Nach Injektion von CO 2 in einen geschlossenen Raum sollten die Raumwände kühl gehalten werden - normalerweise mit Sprühwasser aus einem Schlauch. Der Raum sollte verschlossen bleiben, bis festgestellt wird, dass das Feuer gelöscht ist und ausreichend gekühlt wurde, damit es keine Wiederzündung bei Sauerstoffzufuhr gibt. Halonersatzstoffe Halon darf inzwischen nicht mehr eingesetzt werden, seit es ein internationales Übereinkommen über das Totalverbot dieses FCKW gibt. Der Grund hierfür ist, dass Halon ein hohes Ozonabbaupotenzial hat und somit eine Gefahr für die Umwelt darstellt. Es gab umfangreiche Studien zu Halonersatzstoffen und inzwischen gibt es Ersatzstoffe im Handel Schulung Informationen zu Halonersatzstoffen sind in Abschnitt enthalten. Voraussetzung für den effektiven Einsatz dieser Anlagen ist eine gründliche Kenntnis ihrer Funktionen. Die Geschwindigkeit der richtigen smaßnahmen ist lebensnotwendig, wenn eine Ausbreitung des Feuers vermieden und Leben und Sachwerte geschützt werden sollen. Diese Kenntnisse können nur in seriösen Schulungen des Managements und Betriebspersonals erworben werden. Die Schulung des Schiffs- und Landpersonals, das vielleicht eine Feuereinsatzgruppe leiten muss, sollte in Brandschutzunterricht an Land durchgeführt und dabei sollten die Feuerlöschtechniken demonstriert und praktiziert werden. Die Schulung sollte durch regelmäßige, real nachgestellte Übungen an Bord des Schiffs und an den Terminals gefestigt werden. Auch eine ordnungsgemäße Wartung der Feuerlöschgeräte ist wichtig. Die Prüfung und Wartung der Geräte sollten Bestandteil des Schulungsprogramms an Bord und an Land sein und dem Personal helfen, sich mit den Geräten vertraut zu machen und ein besseres Verständnis für deren Funktionsweise zu entwickeln. Ausgabe CCNR/OCIMF 2010 Seite 438