Brannbeskyttelse av industrielt prosessutstyr

Vann brukes som aktiv brannbeskyttelse for å kjøle branneksponert utstyr i industrien. Vann "preller av" varme metalloverflater over metallets Leidenfrost-temperatur, slik at vannets virkningsgrad blir meget lav. Men, hvor lav den blir har så langt ikke vært kjent. Første beskrives utvikling av en ny metode for å måle dette for kjøling av aluminium og rustfritt stål i temperaturområdet 85°C til 400°C. Det ble påvist store forskjeller i kjøleeffekt som funksjon av temperatur. Virkningsgraden minket til 6-12% ved, og over, Leidenfrost-temperaturen der dråpene begynte å sveve på metallet. Endring av dråpehastighet, overflateruhet, helning eller tilsetningsstoffer bedret ikke virkningsgraden nevneverdig. Den svært lave virkningsgraden for vanndråper for temperaturer nær, og over, Leidenfrost-temperaturen understreker viktigheten av tidlig deteksjon av brann og tidlig aktivering av brannvann for å forhindre videre eskalering.

Den andre delen beskriver utvikling av en ny metode for småskala branntesting i et oppsett representativt for ei destillasjonskolonne. Metoden ble først benyttet for å vise at 16mm tykke stålvegger kunne beskyttes med termisk isolasjon ved ved representative varmefluksnivå, opp til 350kW/m2. Dette tilsvarer belastningen i fullskala industribranner, og ble oppnådd ved å optimalisere flammesonen. Ytelsen til termisk isolasjon ved tynnere stålvegger ble også testet. Uavhengig av platetykkelser gikk det omtrent 10min før en nesten lineær utvikling av ståltemperatur ble observert. Deretter viste de tynneste platene systematisk en raskere temperaturøkning enn de tykkere platene, hvilket bekrefter betydningen av veggtykkelse. Tester i mikroskala gav ytterligere innblikk i den termiske isolasjonens egenskaper, og nedbrytning, ved oppvarming til 1250°C.

At den termiske isolasjonen beskyttet de tykke stålplatene var veldig gode nyheter. Løsningen er allerede innført på minst et industrianlegg i Norge.

Personalia

Joachim Søreng Bjørge er født i Haugesund og bosatt i Tysvær kommune. Han har en mastergrad innen sikkerhetsteknologi med retning teknisk sikkerhet fra Universitet i Bergen. Han har vært ansatt i Q Rådgivning siden 2017 og vært prosjektansatt i PDS Protek under dette ph.d.-prosjektet. Ph.d.-prosjektet er tilknyttet Institutt for fysikk og teknologi ved Universitetet i Bergen. Prosjektet ble delvis finansiert av Gassco og Norges forskningsråds Nærings-PhD-ordning.