Skumslokking - brannvesenets stebarn?

1. Skumslokking - brannvesenets stebarn? Skum til brannslokking er ikke noe nytt tema, men vet vi egentlig nok om dette slokkemiddelet som har fatt nye egenskaper og bruksområder i de senere år. Fra "Brannmannen" nr. 3 - 1996 Artikkelen er oversatt av Lars Brenden fra det Svenske Rädningsvärkets hefte; ”At Släcka med skum”. Forfatter er Mats Rosander og Krister Giselsson.

2. Hva er skum? Begrepet skum defineres som gass i væske hvor gassvolumet skal være minst 50 prosent av det totale skumvolumet. Tidligere på 1900-tallet ble det framstilt et kjemisk skum, men i dag produseres kun luftskum. Fordelen med luftskum er at man kan variere skumproduksjon per tidsenhet samt variere luftinnholdet. For å få luftboblene til å bli i skummet og ikke brytes ned for fort, tilsetter man ulike typer av skumvæsker til vannet. Skumvæsken senker overflatespenningen på vannet og stabiliserer skumboblene.

3. Slokkemiddelet skum anvendes først og fremst til slokking av branner i væsker som er lettere enn vann. Som eksempel kan nevnes bensin, diesel, og andre petroleumsprodukter. I den senere tid har det også kommet på markedet skumsorter som kan brukes på vannoppløselige brennbare væsker (polære væsker) som f.eks. metanol, etanol og isopropanol. Vann er det overlegent beste slokkemiddel i de fleste tilfeller, men ved slokking av væsker som er lettere enn vann vil vannet synke gjennom væsken uten å slokke. Det gjelder derfor å få slokkemiddelet til å flyte oppå bensinen for at det skal kunne ha noen slokkende effekt.

4. Det finnes to måter å gjøre dette på: skumprinsippet hvor man senker vannets vekt per volumenhet slik at det blir lettere enn væsken og flyter. For å få til dette blandes vannet ut med luft. Skum er således en måte å få til en stabil blanding av luft og væske for å gjøre slokkemiddelet lettere enn væsken. filmprinsippet hvor man senker vannets overflatespenning ved hjelp av et tilsettingsmiddel slik at vannet kan flyte ut som en film over væskeoverflaten. Filmen kalles AFFF og betyr fritt oversatt vannbasert filmdannende skum.

5. Filmdannelsen er et overflatespenningsfenomen som gjør at tyngre væsker kan flyte oppå lettere væsker. Også vanlig skumvæske har denne egenskapen men effekten er ikke tilstrekkelig for å komme under overflatespenningen til bensin og olje.

6. Slokkeeffekt: Når skumpåføringen starter på en brennende væske, skjer slokkingen gjennom flere samvirkende mekanismer. Først vil skummet brytes fort ned på grunn av varme- og væskepåvirkningen. Nedbrytingen innebærer at skummets vanninnhold frigjøres, blir til tåke og synker gjennom væsken. Væskeoverflaten blir dermed avkjølt og avgassingen av væsken som underholder flammene avtar. Flammene avtar i intensitet på grunn av kjølingen og væsken avgasser langsommere ettersom væskeoverflaten utsettes for mindre strålingsvarme fra flammene.

7. Hvis man lykkes i å kjøle en del av væskeoverflaten slik at det dannes et skumdekke, trer neste slokkeeffekt inn. Flammen adskilles fra væsken gjennom at skumdekket ikke slipper gjennom gass fra væsken. Kan man utvide skumdekket og adskille hele væskeoverflaten fra flammene, kommer brannen til å slokke fordi det ikke trenger gjennom nok gass fra væsken til å underholde flammene. Flammen utmagres gjennom kjøling av væskeoverflaten. Vær oppmerksom på at slokkeeffekten ikke baseres på kveling. Etter en skuminnsats finnes fortsatt tilgang på luft oppa væskeoverflaten. Det finnes derimot mangel på gass fra væsken oppå skumdekket, som resulterer i at flammen slokker.

8. Det kan medføre store problem å få skumdekket så tett at flammene slokker på alle steder. Så lenge overflaten er varm vil den avgi mye gass fra væsken. Skumdekket er ikke så kompakt at det kan stå imot gasstrykket, men vil lekke gjennom gass. Hvis væskeoverflaten koker vil ikke skum dannes fordi det ikke kan stå imot gasstrykket nedenfra. Store problem kan oppstå hvis en metalldel bryter gjennom væskeoverflaten. Metall har bedre evne til å lede varme enn væsken og får dermed høyere temperatur. Rundt metallet koker væsken og skumdekket greier ikke å tette rundt metallet.

9. Oppgaven er spesielt vanskelig fordi skumdekket skal spre seg ut over en meget varm del av væskeoverflaten samtidig som det utsettes for sterk varmepåvirkning fra metallet. Resultatet kan bli kantbranner på disse stedene. Hvis ikke disse slukkes, kommer brannen snart til å blusse opp igjen. Dette er en typisk årsak til mislykkede slokkingsforsøk. Man opplever at væskeoverflaten tenner igjen selv om brannen faktisk var 99 prosent slokket. Skumlegging må foregå kontinuerlig til man er sikker på at brannen er helt slokket.

10. Skumframstilling: Skum framstilles av tre komponenter: vann, luft og skumvæske. Framstillingen krever teknisk utrustning som vanntank, pumpe, slanger, skumtank/skumdunker, doseringsutstyr og skumrør. Pumpen står for systemets energi i form av vannføring og trykkinjektoren anvender en del av vannets energi til å tilsette skumvæske til vannet slik at skumvæskeblandingen (vann/skumvæske) dannes. Skumrøret bruker en del av vannets energi til å suge og blande inn luft slik at skum dannes.

11. Resterende energi brukes til å gi skumstrålen en viss kastelengde. Den tekniske utrustningen må være tilpasset hverandre og fungere som et system for at skummet skal bli fullverdig. Mange mislykkede skuminnsatser beror på at utrustningen ikke passer sammen, som f.eks. at slangesystemet og injektor ikke er dimensjonert for samme vannføring. Til sist er det tross alt mennesket ved skumrøret som er avgjørende for slokkeresultatet. Hvis teknikken produserer et fullverdig skum så er vernebekledning, stråleføring og slokketeknikk avgjørende for resultatet.

12. Ekspansjonstall og kastelengde: For å beskrive skum brukes begrepet ekspansjonstall. Dette er en målestokk på hvor mye luft man har blåst opp væsken med. Ekspansjonstallet 10 f.eks. betyr at man har blandet inn 10 ganger mer luft enn skumvæskeblanding i det ferdige skummet. Ekspansjonstallet brukes for å dele inn skum og skumrør i klasser. Her følger en liste over ulike skumsorter og deres ekspansjonstall:

13. Skumsort Ekspansjonstall 1 – 20 Tungtskum Mellomskum 21 - 200 over 200 Lettskum

14. En annen betegnelse som brukes på ekspansjonstall er skumtall. Jo mer luft skummet inneholder, desto kortere kastelengde gir skumrøret. Dette beror på flere faktorer og naturlover. Skumstrålens friksjon mot luften oker også med større ekspansjonstall, skumstrålen holder bedre sammen og har en slettere overflate ved lave ekspansjonstall og får derfor en lengre kastelengde. Suging av luft til skumrøret og bobledannelsen krever energi.

15. Den eneste energien i et skumrør er munnstykkstrykket. Hvis store mengder luft blandes inn, går det med mye energi, og det blir lite energi igjen til å produsere kastelengde. Kastelengden øker lite hvis man samtidig øker munnstykkstrykket. Tungtskum gir derfor den lengste kastelengden, mens lettskum ikke har noen kastelengde og må ledes i spesielle skumslanger.

16. Dimensjoneringseksempel: I alle kommuner med tankbiltransporter av bensin eller annen klasse I-vare gjennom bebyggelse, utgjør disse transportene en risiko. Det har blitt beregnet at den største brennende overflaten etter en tankbilulykke med etterfølgende brann er 300 m2. Påføringen av skum vil kreve 4 liter/ml per minutt og vare i 15 minutter. Med denne dimensjoneringen vil brannoverflatens grunneste steder, som ytterkantene, være lette å slokke.

17. Problemene starter når skummet skal tette mot varme overflater, slokke gummi og aluminiumsbranner og slokke brennende væsker som renner. Generelt kan man anta at ca 1/4 av slokketiden brukes til å slokke brannoverflaten, 1/2 av tiden til å slokke inntil varme metalloverflater og 1/4 av tiden til å fornye skumdekket. Beregning: 300 m2 x 4l/m2 per min. gir påforingsbehovet 1200 l/min. med skumvæskeblanding.

18. Tankbilen kan inneholde polær væske som gir doseringsbehovet 6 prosent av alkoholresistent skum væske i 15 minutter som blir: 1200 I/min. x 15 min. x 6/100 = 1080 liter skumvæske. 1200 I/min. x 15 min. - 1080 liter = 16.920" vann. Totalt blir dette 18.000 liter skumvæskeblanding.

19. Strategisk forsyning: Ved større skumslokkingsinnsatser er vannforsyningen et av hovedproblemene. Vannforsyningen løses best ved hjelp av vannledningsnettet. Ved skumslokking er det meget viktig at vannforsyningen er stabil slik at ikke slokkeinnsatsen avbrytes. En viss overkapasitet bør legges inn i en dimensjonering for skumslokkingsinnsatser.

20. Taktikk for skumslokking: For å få et best mulig resultat er det noen taktiske metoder som er gyldige uansett hvordan brannen ser ut på skadestedet: Gjør beslutning om innsatsens mål. Klargjør for deg selv om din innsats har til mål å slokke brannen eller bare gjøre en kort innsats for å redde mennesker, stenge en ventil e.l. Ved livredning bruker man straks de ressursene man har uten tanke på dimensjonering.

21. Samle ressurser. Vent med skumangrepet til du har fått de nødvendige ressurser så du er sikker på at du kan oppfylle målet. Vinden i ryggen. Skummet må nå fram til brannen, og da er medvind en forutsetning. Flammene luter da fra stråleføreren hvilket sterkt reduserer strålevarmen. Samtidig angrep. For å fort komme opp i rett påføring, må alle begynne slokkingen samtidig. Deretter skal også slokkingen foregå uten avbrudd.

22. Gi brannen en knock-out. Forsterk gjerne det første angrepet med en pulverinnsats for å minske strålevarmen slik at stråleførerne kan komme i posisjon. Vær forsiktig med skumdekket. Skumdekket er din sikkerhet mot at væsken tenner igjen. I verste fall kan det tenne bak stråleføreren fordi slangen drar av skumdekket slik at væskeoverflaten frilegges. Unnvik å ødelegge skumdekket med vannpåføring fra kjøleinnsatsen. Vær beredt på å underholde skumdekket etter slokkingen.

23. Påfør alltid skummet så mykt som mulig. Harde skumstråler agiterer væskeoverflaten slik at et tett skumdekke ikke kan dannes. Det går an å underholde brannen gjennom uforsiktig skumpåføring. Vær klar til å slokke kantbranner. Det kan gå med store mengder skum for å slå ut den siste lille stikkflammen. Tar slokkemidlene slutt, kommer brannen til å reantenne hele overflaten igjen. Oppretthold høyeste beredskap. Når brannen virker slokket og målet er nådd, er det størst risiko for at brannen kan antenne igjen. Mange eksempler viser nødvendigheten av å bibeholde posisjonene og fylle opp reservene igjen.

24. Påføringstaktikk: Når man nevner en påføring som f.eks. 41 liter ml x min., er dette en gjennomsnittsverdi som skal påføres hele brannoverflaten under hele innsatsen. Ved en vanskelig brann som f.eks. en tankbilbrann med fyringsoljer, bryter brannen og den varme væskeoverflaten innledningsvis ned skummet like fort som det påføres. Dette vil stresse stråleføreren ettersom ikke noe skumdekke vil dannes innledningsvis.

25. Fortettet påføring. Stråleførerens vanligste feil er at han forsøker å fordele skummet så jevnt som mulig ut over hele den brennende overflaten. Dette innebærer at ingen del av overflaten blir tilstrekkelig nedkjølt slik at et skumdekke kan begynne å dannes. Hvis han i stedet innretter seg på å bare slokke en liten del av overflaten, dvs. holde skumrøret stille, vil han snart se at et skumdekke dannes. Når et stabilt skumdekke ligger på deloverflaten fortsetter man uten avbrudd å bygge det ut til et større skumdekke som til slutt dekker hele overflaten. Hvis det finnes flere skumrør i angrepet, skal alle skumrør rettes mot samme deloverflate først.

26. Skumdekket som sikkerhet mot antenning. Ofte brukes et skumdekke for å sikre en brannfarlig væske mot brann for at brannmannskapene skal kunne gjennomføre en jobb. Selvsagt er det forenet med risiko ettersom ikke noe skumdekke kan anses å være gasstett. Skumdekket taper i kvalitet på grunn av væskepåvirkningen og eventuelt varmepåvirkningen. Evnen til å undertrykke avgassingen fra væsken minsker for hvert minutt, og likeså evnen til å motstå reantenning. Skumdekket skal derfor underholdes med jevne mellomrom så lenge mannskap utfører arbeid i nærheten.

27. Ved trafikkulykker kan ambulanse- og brannpersonell bli tvunget til å arbeide i nærheten av bensinsøl. Bensingasser ved bakken kan trenge opp i deres klær. Ofte brukes dessuten O2 til skadede, og det er i disse tilfeller spesielt nødvendig med et tett skumdekke da man ellers kan utsette pasienter og personell for livsfare. Forhøyet O2-innhold i innåndningsluften og luften rundt pasienten er en brannfare som påtagelig øker hvis man dessuten blander inn bensindamp. Her duger det ikke å holde beredskap med et pulverapparat, her må væsken skilles fra omgivelsene med et nøye underholdt skumdekke.

28. Når personell må røre seg i skumdekket skader dette selvsagt dets avskillingsevne. Mellomskum av detergentskumvæske er lettest å rive opp og er lite brukbart til dette formålet. Dette skummet produserer et høyt og bra skumdekke, men skummet er fast - noe som gir dårlig evne til å flyte ut. Det kan finnes lommer der skummet ikke har flytt ut og dekket væsken. Når personell går i skummet, lages hull som ikke tettes igjen. Slangeføring i skum er ofte nødvendig, men medfører at store deler av skumdekket kan skrapes av væskeoverflaten. Filmdannende og alkoholresistent skum øker sikkerheten. Det flyter lett ut rundt hinder.

29. Når det drenerer ut dannes film, eller hvis væsken er polær, en gele på væskeoverflaten. Dette gjør at skader på skumdekket kan tettes igjen og at brannmotstanden på skumdekket er høy hvis ulykken er ute og væsken antenner. Personell rekker da å evakuere fra væskeoverflaten.

30. Stråleførerteknikk: Høy kvalitet på skumvæsker og øvrig skumutrustning er en forutsetning, men ingen garanti for en rask og effektiv slokking. Stråleføreren er den viktigste komponenten i slokkesystemet. Hans prestasjon betyr mye for slokkeinnsatsens virkningsgrad. Generelt gjelder det at slokkemiddelet alltid skal påføres så mykt som mulig slik at strålens anslagsenergi reduseres for den treffer den brennende væskeoverflaten. Slokkemiddelet får ikke synke gjennom eller piske opp væskeoverflaten.

31. Stråleføreren skal befinne seg så nær brannen som mulig fordi spesielt tungtskumstråler «snør» en del skum av seg på sin vei fram gjennom luften. Skummets landing synes ofte best fra siden. I visse tilfeller kan stråleføreren trenge hjelp til å sikte rett. Myk påføring. Når man starter angrepet må man selvsagt stå så langt fra brannen at strålevarmen er utholdelig. Dette medfører en lang kastelengde på skummet som er en måte å få til myk påføring på. Skumstrålens anslagsenergi reduseres gjennom at strålens hastighet avtar på dens vei gjennom luften. Ofte er strålen splittet for landing, noe som bidrar til å kraftig redusere anslagsenergien.

32. Stussmetoden. Når man på avstand har slukket en del av brannen, må man rykke fram for å nå resten av brannen. Jo nærmere man kommer, dess mer øker strålens anslagsenergi. Man kan, hvis man retter strålen mot væskeoverflaten, få den til å piske opp væske og på denne måten øke brannintensiteten. Dette må for enhver pris unngås. En måte er å rette strålen mot bakken for væskeoverflaten. Man «stusser» da strålen i bakken før man lar skummet spres over den brennende væskeoverflaten.

33. Veggstussmetoden. Veggstussmetoden er brukbar da man rykker fram. Stråleføreren retter strålen mot f.eks. en vegg, og anslagsenergien tas opp når strålen treffer veggen. Og skummet kan renne ned langs veggen og flyte utover væskeoverflaten.

34. Siling. Stråleføreren kan stikke handen inn i skumstrålen og la skummet sile gjennom fingrene. Strålens utgangshastighet reduseres og strålen splittes opp. Begge faktorer medvirker til myk påføring med redusert anslagskraft. Metoden er spesielt anvendelig når man skal slukke restbranner på meget korte avstander.

35. Myk påføring med mellomskum. Mellomskum er en utmerket måte å redusere skumstrålens anslagsenergi mot væskeoverflaten Den store luftinnblandingen gjør at utgangshastigheten er lav, samtidig som den spesifikke vekten på skummet er redusert. Skummet har meget høy virkningsgrad ettersom det ikke agiterer væskeoverflaten og fordi slokkemiddelet ikke synker gjennom væsken. Ulempene er at kastelengden er for kort til bekjempning av større branner på bakken. Stråleføreren risikerer å ikke nå fram til brannen og likevel skades av varmestrålingen.

36. Å bygge et skumdekke med mellomskum kan synes lett, men vi vet at en strålefører kan øke effektiviteten fire ganger i forhold til et fast montert mellomskumrør. Taktikken er, i likhet med tungtskumteknikken, å angripe en deloverflate av brannen og holde skumrøret stille til et skumdekke dannes. Skumdekket bygges siden ut på bredden ved at man lar skumstrålen lande rett bak skumdekkets kant. Skumstrålen skal dytte skumfronten ut over brannen. Stråleføreren skal legge ut skumdekket på begge sider av seg til hele kastelengden. Det gjelder å få ut bredden på skumdekket slik at man ikke overraskes av strålingsvarme fra sidene når man rykker framover.

37. Mellomskumrør krever ekstra oppmerksomhet for at man skal få en sikker funksjon. Luftinntaket er meget stort og lufthastigheten i inntaket høy. Stråleføreren må se til at inntaket er åpent. Utrykningsklær kan suges inn og delvis blokkere lufttilførselen. Da synker ekspansjontallet og skummet blir slapsete.

38. Artikkelen er oversatt av Lars Brenden fra det Svenske Rädningsvärkets hefte; ”At Släcka med skum”. Forfatter er Mats Rosander og Krister Giselsson. Denne artikkelen kan også lese på Tidsskriftet Brannmannens hjemmeside www.brannmannen.no SLUTT