Avdekker hvordan isolasjon tåler ekstreme temperaturer

Hvordan oppfører isolasjonsmaterialer brukt i prosessindustrien seg, når de utsettes for ekstreme temperaturer i en olje- eller gassbrann? Gunnarshaug har undersøkt hvordan ulike typer termisk isolasjon gradvis brytes ned og hvor lenge de kan beskytte prosessutstyr under branneksponering.

Forsøk viser at opptil 1100 °C tåler isolasjonen svært godt varmen og bidrar til å beskytte metallstrukturer mot kritisk oppvarming. Det ble utført både ovn- og branntester ved temperaturer opp mot 1250°C for å kartlegge hvordan isolasjonsmaterialet endrer struktur og varmeledningsevne. Endringene i varmeledningsevne og i prøvens dimensjoner er sentrale for brannbeskyttelsen den kan bidra med. Materialet går gradvis fra å være porøst og lett til å bli kompakt og steinaktig, og krympe i alle dimensjoner, noe som slipper mer varme gjennom til stålet. Varmeledningsevnen ble målt etter oppvarming til ulike temperaturer. Endringer i materialets vekt ble studert ved hjelp av termogravimetri (TGA) og differensiell skanningskalorimetri (DSC), som også viser de fysiske prosessene, når stoffet re-krystalliserer eller smelter.

Dataene er brukt til å utvikle en numerisk modell som beskriver nedbrytningen under branneksponering og oppvarming av stålmaterialene under isolasjonen. Resultatene indikerer at en kombinasjon av termisk isolasjon og et tynt lag passiv brannbeskyttelse kan forlenge levetiden til utstyr ved brann og redusere risikoen for alvorlige skader i prosessanlegg. Kunnskapen gir et bedre grunnlag for å velge isolasjonsløsninger som gir tilstrekkelig beskyttelse i ulike brannscenarioer. Den kan bidra til tryggere og mer kostnadseffektive løsninger i olje- og gassindustrien, der riktig valg av isolasjonsmateriale kan være avgjørende for å hindre eskalering av alvorlige hendelser.

Personalia

Amalie Gunnarshaug har en mastergrad innen brannsikkerhet fra Høgskulen på Vestlandet. Hun har vært ansatt i Q Rådgivning siden 2018 og har gjennomført doktorgraden som en Nærings-ph.d. med støtte fra Gassco og Norges forskningsråd. Ph.d.-prosjektet er tilknyttet Institutt for fysikk og teknologi ved Universitetet i Bergen, og forsøkene er utført i laboratoriene ved Høgskulen på Vestlandet (HVL) i Haugesund.