Vannkjølt brannskilleduk

摘要

Hensikten med oppgaven var å finne ut om en vannkjølt duk kunne egne seg som brannskille. Det ble bestemt at de branntekniske egenskapene til en duk, levert av The HUB, skulle undersøkes. Polyesterproduktet ble valgt på grunn av dets egenskaper til å oppta vann.Forsøk i kvart skala ble kjørt tidlig for å bli kjent med duken. I denne testperioden viste det seg at duken klarte seg uten synlige skader. Det ble da bestemt å gå videre til testing i halvskala.Et halvskala ISO-rom ble konstruert inne i et fullskalarom. Ventilasjonsåpningen ble plassert inn mot bakveggen til fullskalarommet for å bytte ut bakveggen i testriggen med duk. Dette ble gjort for å sikre god tilgang for fukting og for å sette sikkerheten i høysete.For å ha muligheten til å kontrollere brannforløpet slik at temperaturene til en hver tid lå over ISO-kurven, ble det konstruert et etterfyllings system for brenselet. Med dette systemet ble det mulig å kontrollere arealet på brenselsoverflaten ved å justere væskenivået. Brenselskaret var formet som pyramide, og var plassert sentrert i halvskala ISO-rommet. Testene i halv skala ble kjørt med n-heptan som brensel. Alle tester i halv og full skala hadde hele tiden som formål at temperaturen skulle ligge over ISO-kurven (en standard temperatur-tid-kurve). Alle vellykkede tester hadde temperaturer som lå godt over dette gjennom hele brannforløpet.Det ble benyttet to forskjellige størrelser på duken i halvskala. Disse var 400 mm og 1000 mm brede, begge med en høyde på 1200mm. Begge dukstørrelsene klarte seg igjennom testene uten noen synlige skader.Varmestråling ble registrert med et strålefluksmeter sentrert over ventilasjonsåpningen. Strålefluksmetret hadde en vannrett siktelinje igjennom røyklaget mot duken. Seks termoelementer ble plassert i rommet, med tre forskjellige høyder (10, 20 og 30 cm fra taket). Termoelementene var fordelt i to grupperinger på hver side av brenselskaret, 30 cm fra hver kortside av rommet. Data ble logget og lagret med egnet utstyr.Det teoretiske vannbehovet for kjøling av duken ble beregnet ut fra et forventet strålefluksnivå på 140 kW/m2. Med denne forutsetningen ble vannbehovet 54 g/s m2. Under forsøkene ble det påført betydelige mengder vann, mange ganger teoretisk beregnet vannbehov. Testene som ble vektlagt i denne hovedoppgaven hadde en varighet på opptil 1 time.I halv skala ble det logget temperaturer opp mot 1100°C, samt et strålefluksnivå opp mot 125 kW/m2.Disse verdiene stemmer godt overens med de teoretiske beregninger som er gjort. Etter at testingen i halvskala var avsluttet med tilfredsstillende resultater, ble forberedelsene for testing i fullskala iverksatt. Det ble benyttet et modifisert fullskala ISO-rom på ResQ Sikkerhetssenter. Rommet har de samme målene, men er delt i to av en stålvegg. Dette fikk lite utslag for strålingen på duken da rommets lengde var den samme.Diesel ble benyttet som primærbrensel, men n-heptan ble tilført som sekundært brensel for å få ønsket strålefluksnivå i fullskala. Instrumenteringen var i hovedsak lik som i halvskala, bare oppskalert. Brenselskaret var et 200 liters oljefat delt i to på langs. Dette ble plassert med bredden mot lengderetningen i rommet. Et lignende etterfyllingssystem som for halvskala ble konstruert for å kontrollere brannforløpet i fullskala. Dette gjorde det også mulig å oppnå den ønskede varigheten på testene. Duken som ble testet i fullskala ble kjølt på en side, størrelsen på duken var 2400mm høy og 1200mm bred. Det ble oppnådd et strålefluksnivå opp mot 160 kW/m2, samt temperaturer opp til 1350 °C.I bergegningene som ble gjort i denne oppgaven ble det gjort tilnærminger som at diesel har tilnærmet like egenskaper som parafin og at emissiviteten er tilnærmet lik 1.Forsøkene viste at duken klarte seg igjennom testene uten synelige skader, og at duken egner seg som en del av et brannbegrensende system.