Kemikaalien tulipalot

Palavien kaasujen ja nesteiden tulipalojen seurauksena ympäristöön kohdistuu lämpösäteilyä. Lämpösäteily voi kohdistua ihmisiin, kasvillisuuteen, rakennuksiin ja laitteisiin. Lämpösäteily voi laajentaa onnettomuutta (ns. domino-efekti), kun se kohdistuu prosessilaitteisiin ja varastosäiliöihin.


Seurausanalyyseissä käytetään seuraavaa kolmea erilaista palotyyppiä riippuen palavasta aineesta ja sen vuototilanteesta:


  • lammikkopalo
  • pistoliekki
  • tulipallo.

Vuodosta syntyneestä nestelammikosta haihtuvat höyryt voivat syttyä palamaan lammikon yläpuolella. Palokaasujen noste muodostaa nousevan virtauksen, johon sekoittuu ilmaa. Liekkien lämpösäteily lämmittää lammikkoa ja ylläpitää sen haihtumista.


Palava suihku eli pistoliekki muodostuu, mikäli vuotoaukosta virtaava paineenalainen kaasu tai höyry-pisarasuihku syttyy. Suuremman virtausnopeuden ja voimakkaamman turbulenssin takia ilman sekoittuminen virtaukseen on tehokkaampaa kuin lammikkopalon liekillä. Tästä syystä pistoliekki on kuumempi kuin lammikkopalon liekit ja sen säteilyintensiteetti on suurempi.


Paineenalaisena nesteytetyn kaasun säiliön revetessä tapahtuva adiabaattinen höyrystyminen (BLEVE) hajoittaa säiliön sisällön höyry-pisarapilveksi. Pilveen sekoittuu reunoilta ilmaa. Pilvi ei voi kuitenkaan palaa humahtaen, koska se on reunoja lukuun ottamatta ylirikas. Ilman sekoittumisnopeus pilveen määrää palamisajan, joka on ainemäärästä riippuen 5 - 20 s. Tänä aikana pilvi kasvaa suureksi tulipalloksi, joka ennen sammumistaan kohoaa irti maasta.


Lämpösäteilyn vaikutukset


Tulipalon lämpövaikutuksia arvioitaessa keskitytään tarkastelemaan lammikkopalosta, suihkupalosta ja tulipallosta säteilemällä tapahtuvaa energian siirtymistä.


Lämpösäteilyn seurausvaikutuksia arvioidaan eri tavalla pitkäaikaisessa (minuutteja) ja lyhytaikaisessa (sekunteja) altistuksessa. Pitkäaikainen altistus tulee kysymykseen lammikkopalon ja suihkupalon tapauksessa. Tulipallon kestoaika on hyvin lyhyt, joten tällöin on kysymys lyhytaikaisesta altistuksesta. Taulukkoon 2 on koottu pitkäaikaisen lämpösäteilyn vaikutuksia.


Taulukko 2. Pitkäaikaisen lämpösäteily vaikutuksia. /2/.


Lämpövuo [kW/m2]Vaikutus
1,5 Pitkäaikainen oleskelu mahdollista
2 Muovieristeiset kaapelit vahingoittuvat
3 Palokunta pystyy toimimaan (30 min.)
6 Toisen asteen palovammoja 20-60 s altistuksesta
12 Kasvillisuus voi syttyä
28 Prosessilaitteet voivat vaurioitua

Vertailun vuoksi voidaan todeta, että auringonsäteily kohdistaa säteitä vastaan kohtisuoraan pintaan enintään 1 kW/m2 lämpösäteilymäärän.


__________________________________________________