Technologieverkenning Mijden Groot Gevaar: BLEVE

Behavioural and Societal

Sciences

Oude Waalsdorperweg 63

2597 AK Den Haag

Postbus 96864

2509 JG Den Haag

www.tno.nl

T +31 88 866 10 00

F +31 70 328 09 61

[email protected]

TNO-rapport

TNO-DV 2012 IN043

Technologieverkenning Mijden Groot Gevaar:

BLEVE

Datum februari 2012

Auteur(s) P.J. Petiet MSc

ir. J.K.J. van der Vorm

Oplage 25

Aantal pagina's 36 (incl. bijlagen)

Aantal bijlagen 5

Opdrachtgever TNO

Projectnaam VP MV Topic 6: 2011 Technologieverkenning

Projectnummer 032.32799

Alle rechten voorbehouden.

Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel

van druk, foto-kopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande

toestemming van TNO.

Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van

opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de Algemene Voorwaarden voor

opdrachten aan TNO, dan wel de betreffende terzake tussen de partijen gesloten

overeenkomst.

Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belang-hebbenden is toegestaan.

© 2012TNO

TNO-rapport | TNO-DV 2012 IN043 2 / 27

Summary

First responders are exposed to great dangers in case of an imminent BLEVE. To

avoid these risks first responders take prevention and preparation measures, keep

distance to the BLEVE-object, and evacuate the immediate surroundings. In order

to do so, first responders consider the time left before the BLEVE occurs. Currently,

this judgement is based on protocols, theoretical knowledge, and often very less

experience. This judgment should be based on identified conditions from a distance

to the BLEVE-object: keeping distance is obliged to diminish the risks for first

responders in the first place.

This document describes an inventory of possible (sensor)technologies to get a

more grounded judgment on whether and when a BLEVE will occur. This is done by

first considering a BLEVE itself: a description of a BLEVE, prevention and

preparation measures, its effects, conditions under which a BLEVE will occur, and

current operation procedures. Second, all information requirements considering a

BLEVE are determined: information about the tank wagon/ vehicle, known before

an incident (static or object information, see Appendix C), and known during the

incident (dynamic or incident information, see Appendix D). Third, based on an

exhaustive list of these information requirements, (future) available

(sensor)technology is enumerated to match these information requirements.

Three information requirements were determined essential during a workshop with

first responders, namely: (delta)pressure in the tank, (delta) temperature of the tank

wall where the tank wall is exposed to heat radiation, and the (overall) physical

condition of the tank wall. Overall recommendations for further analysis involve

amongst all a pilot study in which:

• current available sensor technology in a tank vehicle/ wagon (pressure gauge,

thermometer, etc.) can be read out continuously from a distance.

• a continuous map of all tank wagons/vehicles in use is created, in combination

with the measured variables on each tank wagon/vehicle itself. When (a

combination of) these variables deviate from their standard values, a warning

signal should be reported.

• suggested (sensor) technologies in this documents are implemented on a tank

wagon/vehicle, so their true usefulness can be assessed.

TNO-rapport | TNO-DV 2012 IN043 3 /27

Inhoudsopgave

Summary .................................................................................................................. 2

1 Inleiding .................................................................................................................... 4

1.1 Mijden Groot Gevaar ................................................................................................. 4

1.2 Indeling rapportage.................................................................................................... 7

2 Introductie BLEVE ................................................................................................... 8

2.1 Typen......................................................................................................................... 8

2.2 Impact ...................................................................................................................... 10

2.3 Maatregelen............................................................................................................. 12

2.4 Huidige werkwijze .................................................................................................... 13

3 Condities & indicatoren ........................................................................................ 15

3.1 Condities.................................................................................................................. 15

3.2 Indicatoren ............................................................................................................... 16

4 Informatiebehoefte ................................................................................................ 17

4.1 Statische informatiebehoefte ................................................................................... 18

4.2 Dynamische informatiebehoefte .............................................................................. 18

5 Workshop BLEVE .................................................................................................. 19

5.1 Aanwezigen ............................................................................................................. 19

5.2 Beoordeling toegezonden informatie....................................................................... 20

5.3 Workshop inzichten ................................................................................................. 20

6 Conclusie / Discussie............................................................................................ 23

7 Suggesties vervolgonderzoek.............................................................................. 24

8 Geciteerdewerken.................................................................................................. 25

9 Ondertekening ....................................................................................................... 27

Bijlage(n)

A Overzichtsdiagram statische informatiebehoefte BLEVE

B Overzichtsdiagram dynamische informatiebehoefte BLEVE

C Overview static information requirements BLEVE

D Overview dynamic information requirements BLEVE

E Overzicht informatiebehoefte BLEVE versus toegepaste, bestaande en

toekomstige technologie


1 Inleiding

Nieuwe technologie kan leiden tot verandering van doctrines en het inrichten van

de organisatie voor specialistische taken op het niveau van korpsen, regio- en

landelijk niveau. Zo is door de NVBR de vraag gesteld welke (deel-)taken in de

toekomst door technische systemen vervangen kunnen worden om het gevaar dat

mensen lopen in extreem onveilige situaties te beperken. De overvloed aan

experimenten en experimentjes met nieuwe snufjes en snuffen op korpsniveau

vraagt om een inventarisatie van veelbelovende opties en integratie van de

mogelijkheden tot nieuwe concepten en een gezaghebbende bepaling van de

daarmee te bereiken impact. Deze verkenning zou zich met name moeten richten

op nieuwe technologie voor veilig opereren en waarnemen op afstand en voor

vergroten van situational awareness van alle betrokkenen bij complexe operaties.

Deze verkenning is door TNO uitgevoerd in het project “Technologieverkenning

Mijden Groot Gevaar”. Dit rapport maakt onderdeel uit van die verkenning.

1.1 Mijden Groot Gevaar

Onder regie van het toenmalige ministerie van BZK zijn in nauw overleg met

behoeftestellers prioritaire kennistopics gekozen voor het VP Veilige Maatschappij

2011-2014:

1 Herkennen afwijkend gedrag

2 Activering burgers

3 Slimmer inzetten informatiestromen

4 Delen Informatiestromen/samenwerking

5 Cybersecurity.

Aan deze onderzoek topics zijn enkele technologieverkenningen gekoppeld:

1 Bestuurlijke drukte en informatiemanagement

2 Mijden groot gevaar

3 Zelfgemaakte explosieven

4 Crowd and Riot Control

5 Ontwikkeling EU-voorstel fieldlabs.

Deze technologieverkenningen hebben de volgende doelstellingen:

1 Het helder krijgen van de potentiële impact van opkomende technologieën die

een dreiging of een kans met betrekking tot de veiligheid in de maatschappij

kunnen vormen (technologieverkenningen).

2 Het verkennen van potentieel te ontwikkelen technologieën als mogelijke

oplossingen voor nieuwe vraagstellingen m.b.t. veiligheid in de maatschappij

(impactverkenningen).

3 Deelname in bredere Europees kader voor een continue scan van potentieel

opdoemende nieuwe opties.

Het project “Technologieverkenning Mijden Groot Gevaar” heeft als doel om te

analyseren hoe de huidige wijze van optreden kan worden ondersteund in het

mijden van risico’s met behulp van technische middelen. Door middel van een

inventarisatie van laatste relevante technologieën kunnen daarvoor potentiële

oplossingen in beeld worden gebracht. Mijden Groot Gevaar is in zekere zin een

tegenhanger van het onderzoek dat zich richt op meer beschermende, veiligere


uitrustingen. In dat onderzoek wordt momenteel veel geld gestoken, maar mogelijk

dat op afstand het risico waarnemen een effectiever en veiliger middel is.

Uiteindelijk is er binnen deze technologieverkenning voor 3 incidenten gekozen waar-

bij je als First Responder zeer graag op afstand de risico’s zou willen inschatten:

• Brandgevaar in hoge gebouwen

• Instortingsgevaar in hoge gebouwen

• BLEVE, Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion, ofwel “expanderende

kokende vloeistof damp explosie”

De onderbouwing voor deze keuze incidenten, en de aanname dat op afstand blijven

bijdraagt aan het mijden van (groot) gevaar komt in de volgende secties naar voren.

1.1.1 Incidentkeuze

Er zijn enkele bronnen gebruikt om een overzicht te maken van complexe operaties

waarbij first responders risico’s zouden kunnen lopen:

• Overzicht grootschalige incidenten in Nederland (1900–2011)1.

• Overzicht risico’s op de risicokaart2. Een risico-object staat op de kaart als:

− de gevolgen van een incident zó groot kunnen zijn, dat bij de bestrijding

gezamenlijke inzet van hulpverleningsdiensten noodzakelijk is

− en wanneer meerdere slachtoffers kunnen vallen.

• Overzicht “Analyse van dodelijke brandweerongevallen in Nederland van 1946-

2003” (Rosmuller, 2005).

Aan een aantal brandweerongevallen, die bij de combinatie van bovenstaande

overzichten naar voren komt, wordt reeds aandacht besteed (zoals CBRNe, rook-

belasting, endesoriëntatie). Andere brandweerongevallen, die tevens gekoppeld

zijn aan een risico-objecten, zijn brandgevaar en instortingsgevaar in hoge

gebouwen. Deze risico’s worden als zeer relevant beschouwd en komen in het

andere rapport binnen de technologieverkenning Mijden Groot Gevaar aan de orde.

In de risicoprofielen worden verder ook de worst case-scenario’s geadresseerd.

Risico’s met een kleine kans, maar een zeer grote impact. BLEVE is zo’n worst

case scenario, ondanks dat BLEVE tijdens wegtransport zelden wordt

meegenomen in deze risicoprofielen. In geval van een dreigende BLEVE is

waarnemen op afstand zelfs noodzakelijk. Huidige middelen zijn echter niet

toereikend genoeg om een gedegen inschatting te maken van of, en wanneer een

BLEVE plaats gaat vinden. Deze visie wordt gedeeld:

1 Zie voor het overzicht van grootschalige ongevallen in Nederland:

http://www.nbdc.nl/cms/show/id=139737 2 Zie voor het overzicht van risico’s op de risicokaart:

http://risicokaart.nl/over_de_risicokaart/welke_risicos_op_de_risicokaart/


Tenzij anders vermeld gaan we in deze rapportage uit van een BLEVE veroorzaakt

door een tankwagen gevuld met “Liquefied Petroleum Gas” (LPG, ook wel liquid

propane gas) tijdens wegtransport. Ook komen (spoor)ketelwagons en andere

(vloei)stoffen aan de orde.

1.1.2 Op afstand waarnemen & technologie

Zoals in de verdere rapportage staat beschreven zijn er diverse preventieve en

preparatieve maatregelen genomen om de kans op het optreden van een BLEVE te

verkleinen.

Wanneer er toch een ongeval wordt gemeld met een tankwagen, heersen er toch

enige vragen aan first responder zijde:

• Dreigt er een BLEVE?

• Zo ja, wanneer?

• Is er voldoende tijd voor ontruiming?

• Hoe weet je tot welke afstand je kan komen?

• Hoe weet je wanneer je meer afstand moet nemen?

• Wat kun je op afstand dan nog waarnemen?

Vanaf de melding tot aan de BLEVE ziet de te nemen afstand er over verloop van

tijd mogelijk uit zoals gevisualiseerd in figuur 1.

Figuur 1 De afstand van de first responders over tijd uitgezet bij een dreigende BLEVE.

Het verwoestende effect van een BLEVE zoals beschreven in dit rapport zorgt

ervoor dat op afstand blijven noodzakelijk is voor zowel first responders als burgers.

“Het herkennen van het type tank en het inschatten van de mogelijke ontwikkelingsscenario’s van het ongeval vraagt de nodige kennis en inzicht, die niet altijd aanwezig is. Verder is gebleken dat als het gaat om tankautobranden waarbij

een BLEVE kan ontstaan, het niet mogelijk een inschatting te maken van het moment waarop deze kan optreden. Externe waarnemingen van beschadigingen aan

de tankwand en locatie van de hittestraling in relatie tot de vullingsgraad zouden kunnen helpen om een indicatie te krijgen van de kans op een explosie, maar dit is

veelal niet (eenvoudig) vast te stellen en het exacte tijdstip van een eventuele explosie is er niet mee te bepalen”.

(Onderzoeksraad voor Veiligheid, 2006)

Tijd

Repressie & Maatregelen Uitruk

Melding tankwagen

incident

Verkenning/ Inzet

BLEVE

Afstand (First

Responders tot incident)


Binnen een bepaalde straal is een BLEVE 100% lethaal, hoe groter de afstand hoe

kleiner de impact.

Bij ieder incident is er een informatiebehoefte in de verschillende fasen van het

optreden (uitruk, verkenning, inzet etc.), zie bijvoorbeeld (Petiet, P.J. en Van de

Ven, J.G.M., 2011). Om deze informatie (verder uitgewerkt in dit rapport) te

verkrijgen en bovenstaande vragen te beantwoorden, biedt (sensor)technologie

mogelijk soelaas. In dit kader moet gedacht worden aan het gebruik van:

• Aanwezige sensoren (bijvoorbeeld rookmelders, camera’s, ...)

• Sensoren die op afstand kunnen meten (bijvoorbeeld radarsystemen,

satellieten, …)

• Sensoren die bij de bron kunnen meten (bijvoorbeeld werpbare of inbrengbare

sensoren, zoals een onbemande vliegtuig/voertuig uitgerust met camera,

sensorkanon, …)

Doorgaans worden sensoren gebruikt om dan de toestand van de first responders

zelf te bepalen (hoeveelheid ademlucht, omgevingstemperatuur, positie, etc.). De

insteek in dit rapport volgt een andere redenering hoe kan je voorkomen dat de first

responder degene is die uitgerust is met sensoren om incident/omgevingsfactoren

te bepalen zelf een gevarenzone moet betreden.

1.2 Indeling rapportage

Dit rapport geeft eerst een introductie van wat een BLEVE inhoudt, welke typen

BLEVEs er zijn, welke impact ze hebben, welke meest voorkomende

preventiemaatregelen zijn getroffen en wat de huidige werkwijze is in geval van een

(mogelijke) BLEVE.

Vervolgens zal specifieker in worden gegaan op de condities waaronder een

BLEVE kan optreden, en zal aan de hand van deze condities, en op basis van

interviews en literatuur de daadwerkelijke informatiebehoefte worden

beschreven.Deze behoeftebepaling dient om antwoord te kunnen geven op de

essentiële vragen genoemd in de vorige sectie.Dit overzicht geeft een completer

beeld van de informatiebehoefte bij mogelijke BLEVEs.

We maken hierbij onderscheid tussen 2 soorten informatie, namelijk:

object informatie (statische informatie) Objectinformatiebetreft alle informatie die in

de koude fase (preventie of preparatie) kan worden verkregen;

incident informatie (dynamische informatie). Incidentinformatiebetreft alle informatie

die van belang is bij/ tijdens een incident.

In bijlage Aen bijlage B staan deze typen informatiebehoefte in groot formaat

weergegeven. Tevens zijn er een Engelstalige versies gecreëerd, en deze zijn

weergegeven in bijlage C en bijlage D.

Het daaropvolgende hoofdstuk richt zich op de resultaten van een workshop, waarin

(sensor)technologie wordt gekoppeld aan de invulling van deze typen informatie:

welke technologieën worden reeds toegepast, en welke technologieën zijn denk-

baar in de (nabije) toekomst. Het volledige overzicht staat beschreven bijlage E.

Dan volgt een conclusie/discussie stuk, alvorens deze rapportage wordt afgesloten

met suggesties voor vervolgonderzoek.


2 Introductie BLEVE

Bij omgevingstemperatuur is LPG gasvormig en neemt het veel volume in. Voor de

opslag en hettransport per tankauto wordt het daarom onder een druk van circa 8

bar gebracht. Hierdoor gaathet gasvormig LPG over in een vloeistof. Bij een

ongeval met de tankauto kan dit tot vloeistofverdichte LPG instantaan vrijkomen en

snel verdampen waarbij een drukgolf optreedt. Dit verschijnsel noemt men een

BLEVE,uitgesproken als blevvie: “Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion”

(Molag & Kruithof, BLEVE prevention of a LPG tank vehicle or a LPG tank wagon,

2005)

In recente (concept) risicoprofielen van verschillende veiligheidsregio’s wordt een

BLEVE opgenomen als worst case scenario (Veiligheidsregio Brant-Zuidoost,

2010), (Veiligheidsregio Gooi en Vechtstreek, 2010), (Veiligheidsregio Hollands-

Midden, 2010) en (Veiligheidsregio Zeeland, 2009). Dit omdat de impact van een

BLEVE op de directe en nabije omgeving desastreus is voor zowel de mens als de

infrastructuur. Hierbij wordt voornamelijk ingegaan op BLEVEs op het spoor (met

ketelwagons), en BLEVEs bij gastankstations (met tankauto’s). De kans op een

BLEVE is zeer klein door verscheidene veiligheidsmaatregelen.

Ondanks deze maatregelen, die overigens niet altijd Europees verplicht zijn, is de

kans op een BLEVE op het spoor of op de weg immer aanwezig zodra een ongeluk

met een ketelwagon of een tankauto zich voordoet. Dan is het voor de first

responder van essentieel belang dat deze op afstand zich een beeld kan vormen bij

de belangrijkste vragen:

• Gaat er een BLEVE optreden? En zo ja,

• Wanneer?

In dit hoofdstuk wordt kort een beeld geschetst van welke typen BLEVEs er zijn,

welke impact ze hebben, welke meest voorkomende preventiemaatregelen zijn

getroffen en wat de huidige werkwijze is in geval van een (mogelijke) BLEVE.

Vervolgens zal specifieker in worden gegaan op de condities waaronder een

BLEVE kan optreden, en zal aan de hand van deze condities, en op basis van

interviews en literatuur de daadwerkelijke informatiebehoefte worden beschreven

om antwoord te kunnen geven op de bovenstaande essentiële vragen.

2.1 Typen

De (pure) BLEVE refereert aan het explosieve openscheuren van een tank en de

plotselinge verdamping van een vloeistof òf van een tot vloeistof verdicht gas (Van

Den Berg, Van Der Voort, Weerheijm, & Versloot, 2004), waarbij de vloeistof reeds

in oververhitte staat verkeerde door homogene nucleatie(zie volgend voorbeeld

voor uitleg van deze termen).

“Op de schouders van de commandant of bevelvoerder rust de taak om op

de grond van theoretische kennis en doorgaans zeer geringe ervaring, de

beslissing te nemen: blussen, koelen, en laten branden of terugtrekken”

(Toneman, 1978)


“Wanneer we water tot zo’n 100 °Celsius onder (alledaagse) atmosferische druk

verwarmen, begint het water te koken en te verdampen. Dit wordt heterogene

nucleatie (bubbelvorming) genoemd, omdat het water slechts bubbels vormt daar

waar de hittebron aanstraalt. Echter, wanneer we water verwarmen in een

magnetron, begint het water niet te koken (geen bubbelvorming) hoewel de

temperatuur al het normale kookpunt bij atmosferische druk overstijgt. Het water

verkeerd nu in oververhittestaat, en wanneer we het water blijven verwarmen kan er

plotseling een explosieve verdamping ontstaan. Dit wordt homogene nucleatie

genoemd. Een oververhitte staat hoeft niet perse door verhitting te ontstaan. Een

andere mogelijkheid is namelijk door het creëren van een druk die lager is dan de

verzadigingsdruk bij die temperatuur.” (Mengmeng, 2007)

Doorgaans wordt er een onderscheid gemaakt tussen een koude BLEVE of een

warme BLEVE (Molag & Kamperveen, Onderzoek naar de verhouding van

optreden van koude en warme BLEVE’s, 2003) (Molag & Kruithof, BLEVE

prevention of a LPG tank vehicle or a LPG tank wagon, 2005). Deze typen BLEVEs

komen in de volgende secties aan de orde.

Bij de beschrijving van deze 2 typen BLEVEs staat voornamelijk een beschrijving

van (oorzakelijke) events voorafgaand aan de BLEVE, en er staat tevens vermeld

dat de koude BLEVE eigenlijk geen BLEVE is. Dit omdat bij een koude BLEVE er

geen sprake is van een oververhitte staat en homogene nucleatie, en zodoende

ook niet van een drukgolf.

In geval van een brandbare stof kan er in beide typen BLEVEs wel een vuurbal

ontstaan. Deze vuurbal richt doorgaans de meeste schade aan door vlamcontact en

hittestraling. Bij een warme BLEVE is de straal en impact van deze vuurbal vele

malen groter dan bij een koude BLEVE. Ook water kan dus een BLEVE veroor-

zaken (er zijn juist veel voorbeelden van ontploffende stoomketels), het schade-

beeld is echter wel totaal anders doordat water niet brandt. Een koude BLEVE is

enkel mogelijk bij een tot vloeistof verdicht gas, terwijl een warme BLEVE kan

ontstaan bij alle gassen en vloeistoffen die zijn verhit tot boven hun kookpunt.

2.1.1 Koude BLEVE

Een koude (ofwel ‘impact caused’) BLEVE (strikt genomen is het géén BLEVE

omdat geen drukgolf optreedt) kan worden veroorzaakt bij een aanrijding, botsing of

ten gevolge van falen van de tank door constructie- of materiaalfouten. Door de

impact ontstaat een grote scheur in de tank. Hierdoor zal de overdruk in de tank

wegvallen en het vloeibare LPG zal snel verdampen. Omdat dit falen bij

omgevingstemperatuur is, is het vloeibare LPG nog ver beneden zijn homogene

nucleatietemperatuur (circa 55 °C). Hierdoor treedt explosieve verdamping van het

LPG niet op, de snelle verdamping leidt dus niet tot een drukgolf. Wel wordt een

grote hoeveelheid LPG damp gevormd welke over het algemeen ook wordt

ontstoken, waardoor een vuurbal ontstaat bij een 60 m3 tank met een straal van

circa 80 m. Bij een koude BLEVE zijn er twee opties (NIBRA, 2005):

• Onmiddellijke ‘impact caused’: het bezwijken van de tank is een direct gevolg

van mechanisch geweld als gevolg van ontsporing/botsing.

• Vertraagd ‘impact caused’: enige tijd na de eerste mechanische beschadiging

volgt het bezwijken van de tank door een verzwakking als gevolg van een

explosie in de directe omgeving of door takelwerkzaamheden.


2.1.2 Warme BLEVE

Bij een warme (ofwel ‘thermal caused’) BLEVE vindt opwarming van de tank plaats

door een brand in de omgeving van de tank (bijvoorbeeld door brandende banden,

plasbrand van lekkende motorbrandstoffen of een naburig voertuig). Aan de vloei-

stofzijde van de tank zal door de goede warmteoverdracht de warmte in eerste

instantie worden geabsorbeerd door de vloeistof in de tank. Hierdoor zal de

temperatuur van de tankwand nauwelijks hoger zijn dan die van de vloeistof in de

tank en zal deze slechts langzaam toenemen. Door de stijgende temperatuur van

het vloeibare LPG in de tank neemt de dampspanning in de tank geleidelijk toe

totdat het overdrukventiel van de tank gaat afblazen waardoor de druk in de tank

niet verder toeneemt. In principe is de tank bestand tegen deze afblaasdruk en zal

er behalve het afblazen gasvormig LPG (bij ontsteking: een fakkel) en het dalende

vloeistof niveau niets gebeuren.

De warmtestraling van de brand zal ook gericht zijn op de dampzijde (bovenzijde)

van de tank. Door de slechte warmteoverdracht van de tankwand naar de damp zal

de temperatuur van de wand aan de bovenzijde van de tank snel stijgen. Wanneer

de tankwand een temperatuur tussen 500 – 600 °C bereikt, worden de

mechanische eigenschappen van het staal ernstig verzwakt, en kan de tankwand

de dampspanning niet meer weerstaan en zal deze bezwijken3(Molag &

Kamperveen, Onderzoek naar de verhouding van optreden van koude en warme

BLEVE’s, 2003). In dit geval verdampt de LPG vloeistof zeer snel doordat de

vloeistof vaak al tot boven de homogene nucleatietemperatuur is verhit. Een

instantane verdamping met een drukgolf zal dan optreden. De gevormde dampwolk

is nu groter dan bij de koude BLEVE en bij ontsteking ontstaat een grote vuurbal

met een straal van circa 110 m.

2.2 Impact

Een BLEVE heeft een enorme impact op de omliggende omgeving. Binnen de

vuurbal is door het direct vlamcontact en hoge warmtestraling de overlevingskans

nihil en zullen gebouwen engoederen onherstelbaar verwoest zijn (bij doorsnee

stedelijke bouw). In het gebied van 100 tot 300 meter rondomde plaats incident

lopen mensen ernstige brandwonden, longschade en gescheurdetrommelvliezen

op alsgevolg van de luchtdruk. Gebouwen, opstallen en bovengrondse

infrastructuurlopen in deze zone aanzienlijke, doch herstelbare schade op.

Acuteherstelwerkzaamheden zijn vereist. Tot 300 meter zijn secundaire

brandenmogelijk. Daarnaast dient rekening te worden gehouden met brokstukken

van bijvoorbeeld een ketelwagon die wel tot 1000 meter weggeslingerd kunnen

worden. Om deze impact verder te duiden zie tabel 1(Molag & Kruithof, BLEVE

prevention of a LPG tank vehicle or a LPG tank wagon, 2005)

3 Zie online demonstratie ‘Warme BLEVE’:http://www.youtube.com/watch?v=jmJUy9qRuyk


Tabel 1 Impact van verschillende typen BLEVEs.

Maximum distance for the consequences in meters

60 m3 tank vehicle 110 m

3 tank wagon

Consequences of a BLEVE

Cold BLEVE Hot BLEVE Cold BLEVE Hot BLEVE

Collapse of buildings 35 50 40 55

Severe damage to buildings 50 70 60 85

100% lethality 90 150 110 190

Ignition of buildings 200 270 250 350

1% lethality 220 310 310 410

1st

degree burnings, crack

of windows 400 500 500 700

De straal van de vuurbal (in geval van een warme BLEVE) is te schatten aan de

hand van de volgende vuistregel (NVBR, 2005):

(M < 10.000 kg)

(M > 10.000 kg)

Waarbij,

r afstand (m),

M massa van de vrijgekomen hoeveelheid gas (kg)

Uit tabel 1 blijkt welke verwoestende impact beiden typen BLEVEs kunnen hebben.

De schade wordt hoofdzakelijk veroorzaakt door direct vlamcontact en warmte-

straling.

Voor de first responders brengt het optreden van een BLEVE grote risico’s met zich

mee. Overigens, niet alleen ketelwagons en tankauto’s kunnen een BLEVE

veroorzaken. Ook kleiner formaat houders, zoals gasflessen voor dakbedekkers en

campingbranders, hebben een behoorlijke impact. In tabel 2 is de brandschade

door stralingswarmte ten gevolge van een BLEVE uitgewerkt voor verschillende

formaten (NVBR, 2005). In de tabel worden 2r en 3r genoemd, wat betekent:

2r afstand tot waarop secundaire branden kunnen ontstaan

3r afstand tot waarop met 2de en 3de graads brandwonden op kan lopen

Tabel 2 Effect afstanden BLEVE voor propaan (dichtheid 0,5 kg/m3).

Object Inhoud

(m3)

Vullingsgraad Massa

(kg)

R 2r 3r

Flesje 80% 11 6 13 19

Fles

80% 35 9 19 28

Stationaire tank 1m3 85% 425 22 44 65

Tankauto 20m3 0,42 kg/l 8400 59 118 177

Ketelwagon 80m3 0,42 kg/l 33600 129 258 387


2.3 Maatregelen

Doorgaans kan er een onderscheid worden gemaakt tussen bronmaatregelen en

effect- en schadebeperkingsmaatregelen4. Bronmaatregelen zijn preventieve maat-

regelen die voorkomen dat de gevaarlijke stof vrij komt. In een aantal rapporten

komen verschillende preventie bronmaatregelen aan de orde, waarvan de hitte-

werende coating en overdrukventielen meest essentieel worden geacht. Deze

aspecten worden in de volgende secties kort beschreven.

De effect- en schade beperkende maatregelen kunnen zowel preparatief als

repressief van aard zijn. Preparatieve maatregelen zijn voorbereidende maat-

regelen, zoals bedrijfsnoodplannen, rampbestrijdingsplannen etc. Repressieve

maatregelen betreffen de bestrijding van het effect en de schade als gevolg

daarvan zelf. Bij een BLEVE is vooralsnog geen repressieve effectbestrijding

mogelijk. Preparatieve maatregelen zijn onder andere het opstellen van schuil-

plaatsen en het ontruimen van de lokale omgeving.

2.3.1 Hittewerende coating

Hittewerende coating is een bekleding uitgevoerd met een jacket van isolerende

dekens dat op z’n plaats wordtgehouden door een RVS harnas en is afgewerkt met

een kunststof cocon welke om deprimaire tank sluit en op z’n plaats wordtgehouden

door RVS-banden.

Indien een tankauto die door een brand wordt aangestraald, een hittewerende

coating heeft, zal het langer duren voordat een BLEVE optreedt dan bij een

tankauto die geen coating heeft. De tank en zijn inhoud zullen ten gevolge van de

coating langzamer worden opgewarmd. Afhankelijk van de soort en dikte van de

aangebrachte coating, heeft de brandweer meer tijd om ter plaatse te komen, de

brand te blussen en de tank te koelen.

Voor het maken van een inzetplan moet de brandweer onmiddellijk

kunnenopmaken of een door brand bedreigde tank van een coating voorzien is

(NIBRA, 2004), zodoende is met de Vereniging Vloeibaar Gas (VVG) en diverse

overheidsinstanties afgesproken dat een Autogas (LPG)-tankwagen die is uitgerust

met de hittewerende bekleding het volgende bord voert:

Figuur 2 Bord met de letters BR (“Bleve Resistant”) op een Autogas (LPG) tankwagen ter

aanduiding van aanwezigheid van hittewerende coating.

De letters BR staan voor “Bleve Resistant”. Deze borden worden aan de achterzijde

en beide zijkanten van de autogas (LPG)-tankwagens geplaatst.Dit (nieuwe) bord is

eind december 2010 ingevoerd.

Andere kenmerken voor autogas (LPG)-tankwagens voorzien van hittewerende

bekleding zijn:

• Deze tankwagens hebben geen zonnedak.

4 Maakt onderdeel uit van vlinderdasmodel, zie beschrijving op:

http://www.infomil.nl/onderwerpen/hinder-gezondheid/veiligheid/special-kids/overheden-

overheden/wegwijzer-externe-0/bijlage-2-stoffen#1Inleidingstoffeneffectenenexterneveiligheid


• De zadels, de overdrukventielen en de manometer van deze tankwagens zijn

ingepakt.

• Deze tankwagens zijn voorzien van segmenten over de tank, gemarkeerd door

RVS-banden.

Alle Autogas (LPG)-tankwagens, die in Nederland tankstations bevoorraden, zijn

per eind december 2010 voorzien van hittewerende bekleding5. Wanneer hitte-

werende coating is aangebracht, deze isolatie in tact is en er geen waarneembare

oorzaken van beschadigingen te zien zijn, treedt het BLEVE-scenario pas op na

75 minuten (Molag, Reinders, & Elbers, Onderzoek naar de effectiviteit van

maatregelen ter voorkoming van een warme BLEVE van een autogas tankauto,

2004).

2.3.2 Overdrukventiel6

Om de tank tegen overdruk te beschermen zijn LPG-tankauto's beveiligd met een

overdrukventiel. Boven een bepaalde druk blaast het ventiel een deel van de

gasfase van het LPG af. Hierdoor vindt binnen de tank verdamping plaats van het

vloeibare LPG, waardoor de tankinhoud afkoelt.Een BLEVE kan daardoor pas

optreden als de druk in de tank sneller oploopt, dan het afblaasventiel kan

compenseren. Ondanks dat (NIBRA, 2004) anders beweert, geldt dat indien het

afblaasventiel de juiste capaciteit heeft er toch een BLEVE kan optreden. Wanneer

de tankwand aan de dampzijde dusdanig verzwakt raakt dat de bezwijkdruk zakt tot

onder de afblaasdruk van het afblaasventiel zal deze ook falen bij de afblaasdruk

van het afblaasventiel. Dit duurt doorgaans alleen iets langer, maar na 20-

30 minuten kan/zal de BLEVE nog steeds optreden (afhankelijk van aan/afwezige

intacte coating, zie voorgaande sectie).

2.4 Huidige werkwijze

In situaties waarin een BLEVE dreigt, is de procedure ongevalsbestrijding

gevaarlijke stoffen van toepassing (NVBR, 2005). Zie het ERIC-kaartenboek voor

de juiste veiligheidsmaatregelen. De komst van de AGS/ROGS is bij dergelijke

incidenten noodzakelijk. Het soort stof dat zich in de tank bevindt, wordt geduid

door het oranje bord op de voor- en/ofachterkant of de zijkant van een tankwagen.

Op dit bord staan de zogeheten GEVI-code7 en het VN-nummer

8 (ook wel UN-

nummer of stofidentificatienummer genoemd) (zie links figuur 3).

Naast bovenvermelde aanduiding is nog een tweede aanduiding aangebracht in de

vorm van een symbool en de gevarenklasse, het zogeheten ADR9 – label genoemd

(zie rechts figuur 3)10

.

5 Zie voor meer informatie:

www.nvbr.nl/publish/pages/14996/hittewerendebekledingautogaslpgmetbordbr.ppt 6 Andere benamingen voor overdrukventiel zijn: overdrukkleppen, afblaasventiel, Pressure Relief

Valve (PRV), en veerveiligheid. 7 GEVI-code: Gevaarsidentificatie-code. Code voor de gevaarsidentificatie van de vervoerde stof,

ie transporten van gevaarlijke stoffen verplicht boven de streep op het oranje gevaarsbord moeten voeren.

8 VN-nummer: Internationaal stofidentificatienummer vastgesteld en uitgereikt door de Verenigde

Naties. Hiermee wordt een specifieke stof of stofgroep van een gevarenklasse gevaarlijke stoffen aangeduid. Het nummer staat onder de streep op het oranje gevaarsbord.

9 Bij het vervoer van gevaarlijke stoffen hebben we te maken met de indeling volgens het

ADR(wegtransport), ADNR (binnenwater) en RID (spoorvervoer). ADR: “Accord européen relatif au transport international des marchandises Dangereuses par Route”.


Figuur 3 Links een voorbeeld van een oranje bord met daarop de GEVI-code en het VN-

nummer, in dit voorbeeld staat ‘23, 1965’ voor autogas. Rechts een voorbeeld van een

ADR-label (dat bij autogas hoort) met duiding: 'Gevarenklasse 2, brandbare gassen’.

Het inzetplan wordt verder bepaald door de aanwezigheid (dan wel afwezigheid)

van een hittewerende coating (Molag & Hobert, Fire Brigade response and

deployment scenarios to avoid a hot BLEVE of a LPG vehicle or a LPG tank wagon,

2006). Wanneer hittewerende coating is aangebracht, deze isolatie in tact is en er

geen waarneembare oorzaken van beschadigingen te zien zijn, treedt het BLEVE-

scenario pas op na 75 minuten (Molag, Reinders, & Elbers, Onderzoek naar de

effectiviteit van maatregelen ter voorkoming van een warme BLEVE van een

autogas tankauto, 2004). Zodoende is er voldoende tijd om:

• Een ontruiming uit te voeren.

• Een blussing in gang te zetten.

• Een aangestraalde tankwagen te ‘koelen’. De tank moet op afstand met een

gebonden straal rondom gekoeld met behulp van waterkanonnen worden om te

sterke verhitting van de tankwand (waardoor de tank kan openscheuren) door

eenzijdige koeling te voorkomen.

Als er geencoating bekleding aanwezig is, of als het hitteschild beschadigd is, dan

kan een BLEVE optreden na 15 minuten na het ontstaan van een brand als de

tankwagen volledig wordt aangestraald11

.

Wanneer geen hittewerende coating is aangebracht moeten first responders in

principe in dekking blijven op een afstand van 250 meter. Voor de veiligheid van de

omstanders en zonder een mogelijkheid om de BLEVE onder dekking af te wachten

moet de opstellijn op 500 meter komen.

10 Zie voor een overzicht van (betekenissen van) ADR–labels:

http://www.ericards.net/psp/ericonline.psp_adrdangerlabels?p_lang=3 11 Zie voor meer informatie:

www.nvbr.nl/publish/pages/14996/hittewerendebekledingautogaslpgmetbordbr.ppt

2 32 32 32 3

1 9 6 51 9 6 51 9 6 51 9 6 5

eerstecijfer:

belangrijkstegevaar

tweede cijfer, soms derde cijfer:

bijkomend gevaar

Gevaarsidentificatienummer (GEVI) bijkomend gevaar

Stofidentificatienummer (STID) bijkomend gevaar


3 Condities & indicatoren

In deze sectie wordt specifieker ingegaan onder welke condities een BLEVE

daadwerkelijk kan/zal optreden. Zoals beschreven in sectie 2.1 refereert de (pure)

BLEVE aan het explosieve openscheuren van een tank en de plotselinge

verdamping van het tot vloeistof verdichte gas (of vloeistof) waarbij de vloeistof

reeds in oververhitte staat verkeerde door homogene nucleatie. Onder definitie valt

alleen de warme BLEVE. Doordat de koude BLEVE echter ook grote schade kan

aanrichten en een groot risico betekent voor First Responders wordt ook specifieker

ingegaan op de condities waaronder deze BLEVE daadwerkelijk kan/zal optreden.

Na een summiere beschrijving van de condities worden kort de indicatoren

beschreven waaraan men een naderde BLEVE zou moeten kunnen inschatten.

3.1 Condities

Op basis van een eerdere beschrijving in sectie 2.1 en op basis van (California

Department of Forestry and Fire Protection, 2000) zijn de condities waaronder een

BLEVE kan optreden de volgende (uitgesplitst naar warme en koude BLEVEs):

Algemene condities & aspecten:

• Aanwezigheid van een tot vloeistof verdicht gas (danwel vloeistof boven

kookpunt verhit):

− Enkel dampen en gassen kunnen géén BLEVE veroorzaken

− Zowel brandbare als niet brandbare tot vloeistof verdichte gassen dan wel

vloeistoffen kunnen een BLEVE veroorzaken.

• De vloeistof moet onder druk in een tank/houder staan.

• Het kookpunt van de vloeistof in de tank is lager dan de temperatuur van de

vloeistof onder atmosferische omstandigheden:

− Onder druk blijft de vloeistof onder haar kookpunt.

− Des te hoger de druk op de vloeistof in de tank, des te hoger de benodigde

temperatuur om de vloeistof te doen koken.

Extra conditie bij een (warme) BLEVE:

• Aanwezigheid van externe aanstraling:

− Wanneer een tank met vloeistof onder druk wordt verwarmd neemt de damp-

spanning toe. Deze toegenomen dampspanning leidt tot een verhoogd

kookpunt.

− Een externe aanstraling is het meest voorkomende voorval dat de tempera-

tuur van de vloeistof in de tank boven haar atmosferisch kookpunt brengt.

− Het defect aan de tank vindt vrijwel altijd plaats daar waar de tankwand in

contact staat met de damp in de tank. De damp is een zeer slechte

warmtegeleider.

Extra conditie bij een koude BLEVE

• Er is een structureel defect aan de tank (fabricage/materiaal fout), of er is

sprake van een incidenteel defect aan de tank (mechanische

inslag/beschadiging). De meest voorkomende oorzaken van zo’n defect zijn:

− Metaal moeheid/corrosie.

− Botsing van de tank (met voorwerpen in de omgeving).


3.2 Indicatoren

Indicatoren voor het bezwijken van vaten en reservoirs zijn de volgende (uit:

(Toneman, 1978)(California Department of Forestry and Fire Protection, 2000)

(NIBRA, 2005)(NVBR/NIFV, 2009)) (uitgesplitst naar warme en koude BLEVEs):

Algemene indicatoren:

• De tankwand geeft een rinkelend geluid.

• Het aanwezige overdrukventiel blaast gas af en geeft een schril geluid.

• De tankwand verkleurt.

• Er komt stoom van de tankwand af.

• Kleine metalen deeltjes worden rond geslingerd/ versplinterd.

• De inwendige druk loopt te hoog op (bolle vaten), door een combinatie van:

− Een te vol reservoir

− Temperatuurstijging als gevolg van bijv. een brand

− Ontbreken van een overdrukventiel.

• Het opgebrachte water droogt snel op.

Extra indicator bij een (warme) BLEVE:

• De tankwand kan een uitstulping vertonen voordat ze bezwijkt:

− De wand van tank is verzwakt door plaatselijke verhitting.

Extra indicator bij een koude BLEVE:

• Er is een mechanische beschadiging.


4 Informatiebehoefte

Om te komen tot een overzicht van de informatiebehoefte bij het inschatten van een

BLEVE op afstand was het streven om zowel de theoretische‘informatiebehoefte’

als de praktische informatiebehoefte vast te leggen.

Om de informatiebehoefte weer te geven hebben we gebruik gemaakt van de

techniek “concept maps” en sluiten we aan bij de stroming zoals die op het Florida

Institute for Human & Machine Cognition onderwezen wordt, gebaseerd op de

werkwijze van Joseph Novak (2008, http://cmap.ihmc.us/conceptmap.html) Deze

methode is ook gebruikt in analyse van de informatiebehoefte bij complexe binnen-

aanvallen (Petiet, P.J. en Van de Ven, J.G.M., 2011).

We onderscheiden 2 soorten informatie:

• Object informatie / Statische informatie

Objectinformatie betreft alle informatie die in de koude fase (preventie of

preparatie) kan worden verkregen. Denk hierbij allereerst aan het type object

(opslag of weg/ spoor/ vaarwegvervoer), en vervolgens aan opgeslagen vloei-

stof, vullingsgraad,aanwezigheid preventiemiddelen, en een aanvalsplan. We

noemen deze informatie ook wel statisch omdat ze niet vaak verandert. Het

betekent echter niet dat ze nooit veranderen of dat ze eenmaal verkregen altijd

accuraat zijn. Men zal bij een incident de accuraatheid steeds moeten verifiëren.

• Incidentinformatie / Dynamische informatie

Incidentinformatiebetreft alle informatie die van belang is bij een incident. Denk

hierbij bijvoorbeeld aan de op dat moment aanwezigheid van een lek,

aanwezigheid van een aanstralingsbron, beschadiging aan hittewerende

coating etc. Door de GEVI-codes, VN-nummers, klasse-etiketten, en ADR-

labels (zie sectie 2.4) weet de bevelvoerder welke vloeistof (onderdeel Object-

informatie) zich in de tank bevindt, maar niet welke hoeveelheid zich op

moment van arriveren zich nog in de tank bevindt (onderdeel Incidentinformatie)

omdat er mogelijk sprake is van een lek, of omdat het overdrukventiel12

al enige

tijd afblaast.

In bijlage Aen bijlage B staan deze typen informatiebehoefte in groot formaat

weergegeven. Tevens zijn Engelstalige versies gecreëerd, en deze zijn weer-

gegeven in bijlage C en bijlage D.

Deze overzichten geven een completer beeld van de informatiebehoefte bij

dreigende BLEVEs. Het overzicht is gebaseerd op bestaande literatuur, op basis

van een interview met de dhr.Wim Klijn, en op basis van aanvullingen/reviews van

dhr. Wim Klijn, dhr. Menso Molag, dhr. Louwy Snippe, mevr. Jetty Middelkoop en

dhr. Dick Arentsen.

12 In Nederland zijn de LPG tankauto’s uitgerust met een overdrukventiel die afblaast bij een

overdruk van 20-25 bar. Buitenlandse tankauto’s zijn niet altijd uitgerust met een overdruk-

ventiel. Spoorketelwagens zijn niet uitgerust met een overdrukventiel.


De technologie inventarisatie zal zich richten op de meetbare grootheden van de

incidentinformatie. In kaart zal worden gebracht hoe deze grootheden middels

uitleesapparatuur op het object en/of op (nabije) afstand kan worden verkregen

door first responders.

4.1 Statische informatiebehoefte

Figuur 4 Overzichtsdiagram van statische informatie. Zie bijlage A voor een uitvergrote versie.

4.2 Dynamische informatiebehoefte

Figuur 5 Overzichtsdiagram van dynamische informatie. Zie bijlage B voor een uitvergrote

versie.


5 Workshop BLEVE

5.1 Aanwezigen

Participanten bij de workshop Mijden Groot Gevaar inzake BLEVE van 21

december 2011 in Brandweerkazerne Zeist:

Huidige functie(s)

Extern TNO

Pieter van Beek • Projectcoördinator/adviseur in opdracht van A+O fonds

Gemeenten

• Veiligheidskundige VAB Luctor et Emergos

Dick Arentsen • Nederlandse Vereniging voor Brandweerzorg en

Rampenbestrijding (NVBR)

• Adviseur Gevaarlijke Stoffen / Hoger Veiligheidskundige /

Fire Safety Engineer

• Secretaris Landelijke Vakgroep OGS

• Warm BOT-mi lid brandweer

• Expert CTIF Hazmat Commission

• Expert vfdb Referat-10 Umweltschutz

• Technical Expert bij de EU Civil Protection

• Vice-President IFE branche The Netherlands

Wim Klijn • Ministerie van Veiligheid en Justitie – Directie Nationale

Veiligheid – Programma Fysieke Veiligheid

• AGS Veiligheidsregio Utrecht

Rob Mom Veiligheidsofficier bij Brandweer Amsterdam Amstelland

Sensortechnologen

TNO

Sander Kossen Innovator afd. Waarnemingsystemen

Rob van Heijster Chief Scientist Integrated Systems

Organisatoren TNO

Peter Petiet Projectleider Societal Safety

Johan van der Vorm Senior Technical Consultant


5.2 Beoordeling toegezonden informatie

De aan de deelnemers toegezonden vastgestelde informatiebehoefte-diagrammen

werden als goed leesbaar en vrij compleet beschouwd. Het fungeerde als goede

basis voor verdere invulling van de workshop.

Enkele vraagtekens werden gesteld bij de keuze van de afbakeningen:

• De keuze voor ketelwagon/tankauto tijdens transport, aangezien:

− Meeste ongevallen tijdens transfer (laden, lossen) plaatsvinden. Zie ook

FACTS (Failure and ACcidents Technical information System) database -

http://www.factsonline.nl.

− Vaste tanks boven/ondergrond niet zijn meegenomen. Overigens is de

verwachting dat het risico bij vaste tanks kleiner is dan bij transporteerbare.

• De keuze voor Mijden Groot Gevaar zou te eenzijdig zijn gericht op de veilig-

heid van first responders, aangezien Mijden groot gevaar ook omwonenden

betreft. Informatie die helpt daarover besluitvorming te ondersteunen is ook

zinvol (bijvoorbeeld wanneer en waar te ontruimen). In n deze dient ook te

worden gelet ook op de mogelijke toepasbaarheid van Effects-software

waaraan Menso Molag meewerkt(e): Hoe kan sensortechnologie daarmee

worden gekoppeld?

Desalniettemin kon men zich vinden in beide gekozen afbakeningen.

Verdere aanvullingen die tijdens de workshop zijn genoemd zijn in de desbetref-

fende diagrammen (figuur 4 en figuur 5) toegevoegd, en ook meer inhoudelijk

gedetailleerde opmerkingen komen in onderstaande rapportage tot uiting.

5.3 Workshop inzichten

Algemeen aspect is dat de NVBR een landelijke aanpak van maatregelen bepleit

die de veiligheid van de brandweer versterken. Zo zoekt zij naar praktische

toepasbaarheid en draagvlak in het veld. Incidenten zelf blijken vooral door gedrag

te worden veroorzaakt, en zo rijst de vraag hoe techniek daarop kan aanvullen.

Keuze in dit project is te kijken hoe je door afstand nemen veiligere

werkomstandigheden kunnen worden georganiseerd. Deelnemers vinden het

perspectief van de bevelvoerder daarin belangrijk: hoe kunnen die de technologie

hanteren, de diversiteit van de informatie goed verwerken en toepassen.

Binnen 10 jaar is hittewerende coating verplicht. ADR verplicht tevens het “BR”

(Bleve Resistant) bord, waarmee wordt aangegeven dat de tankwagen over een

hittewerende coating beschikt.

Sommige tanks van transportbedrijven (bijvoorbeeld“Schenk”, en “vd Lee”) bevatten

reeds sensoren die informatie over tank verzenden naar de transporteur. Locatie

van de tankwagen, druk in de tank, en type inhoud zijn nu bekende typen

informatie. Deze informatie is overigens enkel en alleen bekend bij het transport-

bedrijf in kwestie, niet op een overzichtskaart bij first responders.

Voor wat verdere locatiebepaling van tankwagens betreft wordt verwezen naar:

• een KLPD-onderzoek enige jaren geleden naar GPS- en ongevalssensoren. Dit

onderzoek is afgeblazen omdat nauwkeurigheid en storingsgevoeligheid van

locatiebepaling tankwagen tijdens ontwikkeling en testen te groot bleken.


• project eCall van Key rail in samenwerking met Veiligheidsregio Rotterdam-

Rijnmond met betrekking tot spooremplacementen: lokalisatie ketelwagons op

het spoor.

De belangrijkste zaken die je als bevelvoerder zou willen weten inzake een

dreigende BLEVE zijn:

• Druk in de tank – en dan met name het drukverloop. Je zou dan de normale

druk willen weten, het verloop van deze druk, en het criterium wanneer de druk

kritiek is/wordt.

• Temperatuur tankwand bij aanstraling – en dan met name het temperatuur-

verloop. Idem als bij druk.

• Toestand van de tankwand. Bij een ongeval is de tankwand mogelijk

beschadigd waardoor de sterkte van de tankwand mogelijk is afgenomen, er is

zelfs een lek ontstaan. In combinatie met de druk en de temperatuur bij een

mogelijke aanstraling is de toestand van de tankwand een mogelijk indicator òf

er een BLEVE plaatsvindt, en hoeveel resterende tijd er nog is.

Het volgende aspect binnen de workshop behelst het op afstand uitlezen van de

informatie.

• Druk is vooralsnog alleen bekend bij transporteurs waarvan de tankwagens zijn

uitgerust met druksensoren die informatie (digitaal) verzenden. Nationaal

gezien zijn er enkele transporteurs die dit toepassen, tankwagens uit andere

Europese landen beschikken bij lange na niet over deze uitrusting.

De optie om de druk in de tank te meten en deze informatie vervolgens op

afstand af te lezen wordt wel als meest haalbaar gezien.

• Temperatuur wordt momenteel reeds ingeschat aan de hand van warmtebeeld

camera's. Inzake brand/rook in de directe omgeving werken

warmtebeeldcamera's minder effectief, dan worden laserthermometers gebruikt.

Deze technologieën helpen bij het bepalen van de vullingsgraad, verschaffen

inzicht in het tempo waarin de gasfase optreed, en geven aan waar de

tankwand gevaar loopt. Bij een geïnstalleerde (= gecoate) tankwagen werkt dit

echter niet.

Bovendien is een meer directe relatie tussen interpretatie van de

desbetreffende beelden en een dreigende BLEVE niet vastgelegd.

De optie om de tankwand op verschillende plaatsen uit te rusten met

temperatuursensoren, en deze informatie vervolgens op afstand uit te lezen

wordt als meest haalbaar gezien.

• De toestand van de tankwand wordt momenteel puur visueel ingeschat,

namelijk de waarneming of er lekkages zijn, en/of er aanstraling op de

tankwand plaatsvindt. Sensoren die gebruik maken van spectraalanalyse (van

geluid) zouden mogelijk als sensor kunnen dienen voor het meten van de

wanddikte (analoog aan glasbreukmelders). Deze sensoren dienen dan van te

voren op de tank worden aangebracht. Deze zijn op afstand uit te lezen en

geven zo een 3D inschatting van de tankwand.

Uit bovenstaande blijkt dat een tankmanagementsysteem met daarin alle relevante

informatie over de tank het meest gewenst is. De sensoren bevinden zich dan in en

om de tankwagen zelf, in plaats van extra benodigde uitrusting aan first responder

zijde.


In theorie kan de positie van de uitlezing van de waarnemingen zich verplaatsen

naar een plaats buiten het brongebied en/of het effectgebied. Het potentiële

tankmanagementsysteem kan door first responder inzetbare apparatuur kan vanaf

willekeurige plaats worden uitgelezen (zie figuur 6).

Technologieontwikkeling zal er dus ook er uit kunnen bestaan dat tankinformatie

wordt gecombineerd met intelligente systemen voor 3D weergave van de

tankwagen, transmissie en communicatie van data en informatie en een plaats met

display en bediening die de verwerking van de informatie kan omvatten en

presenteren aan een waarnemer/operator van het informatie en/of tankwagen-

systemen.

Figuur 6 Mogelijke posities informatieverwerking die afhankelijk type incident kunnen worden gekozen met waarnemen op

afstand.


6 Conclusie / Discussie

Dit onderzoek, dat zich concentreerde op ‘waarneming op afstand bij een dreigende

BLEVE’, heeft een breed overzicht opgeleverd van huidig toegepaste, bestaande

en mogelijke technologie gericht op deze waarneming en informatievoorziening bij

een incident met een tankwagen.

Echter, een volledige afweging van technologierijpheid heeft in dit kader niet

plaatsgevonden. Daarvoor is nader onderzoek nodig na selectie van veelbelovende

technologie in combinatie met concrete toepassingsscenario’s.

De 3 meest relevant geachte indicatoren bij een dreigende BLEVE zijn:

• Druk in de tank – en dan met name het drukverloop. Je zou dan de normale

druk willen weten, het verloop van deze druk, en het criterium wanneer de druk

kritiek is/wordt.

• Temperatuur tankwand bij aanstraling – en dan met name het temperatuur-

verloop. Idem als bij druk.

• Toestand van de tankwand.

Voor het vergroten mijden van groot gevaar is niet alleen technologie nodig aan de

kant van de First responder. Een belangrijke aanvulling is informatie die door de

tankauto zelf kan worden geleverd door middel van waarnemingsapparatuur

in/aan/over de tank. Het gaat daarbij om zowel statische (bijvoorbeeld wel/niet

gecoat) als dynamische informatie (druk-verloop, vullingsgraad-verloop). Voor het

interpreteren van informatie uit bijvoorbeeld sensorwaarnemingen is daarbij kennis

over de tankauto ter plaatse nodig.

Dit onderzoek maakt duidelijk dat de inzet van waarnemingstechnologie een grotere

potentie heeft als deze wordt gekoppeld aan informatie-, communicatietechnologie,

en ondersteuning besluitvorming. Hiervoor is nadere inventarisatie en analyse van

haalbare systemen nodig. Door uit te gaan van innovatieve concepten waarin deze

technologie wordt gekoppeld aan de nodige (innovatieve) organisatieoplossingen in

de veiligheidsketen kan een rijker oplossingen pakket voor mijden groot gevaar

worden ontwikkeld.

Technologie kan breed worden opgevat en afhankelijk van het systeemniveau

waarop wordt geïnventariseerd en geanalyseerd verschillende typen oplossingen

bieden. Met name kunnen dan technologische mogelijkheden in hun samenhang

worden bezien. Op het niveau van calamiteiten bestrijding zal technologie ingebed

moeten worden in een organisatiestructuur waarin kennismanagement mede een

rol speelt. Wie heeft behoefte aan welke informatie en welke organisatiestructuur is

daarvoor nodig. In het geval van BLEVE-dreiging kan daarbij niet alleen worden

gedacht aan de AGS/ROGS maar ook aan bedrijfsdeskundigen van het transport-

bedrijf. Ook speelt het combineren van informatie een belangrijke rol. Wat weet het

bedrijf zelf al over de statische en dynamische informatie van de autotankwagen?

Hoe kan het bedrijf volgen wat zich in aan de tankauto afspeelt? De informatie-

diagrammen in deze rapportage fungeren hierin als een uiterst praktische

representatie van gewenste en (potentieel) meetbare informatie.


7 Suggesties vervolgonderzoek

Aan de tank is diverse technologie te koppelen maar de vraag is hoe deze verplicht

te stellen in de desbetreffende branche. Regelgeving neemt doorgaans (tientallen)

jaren in beslag. Tanktechnologie naar de markt toe te brengen, lijkt de meest

haalbare oplossing, maar is dat op landelijke schaal door te voeren? Hoe is deze

informatie van de tankwagen vervolgens te combineren met informatie uit omgeving

(gevoelige gebouwen, file nabij ongeval)?

In de workshop gesuggereerde vervolgacties hebben betrekking op:

1 Uitwerken en dan gegevens met achterban reflecteren. Daar ook ideeën laten

komen. Graag vaart in verband met visie ontwikkeling functie-OGS en

ontwikkeling Arbo catalogus.

2 Mogelijk dat Veiligheidsberaad ook oordeel gevraagd kan worden over

relevantie.

3 Contact private sector voor Vereniging Vloeibaar Gas (http://www.vvg-

nederland.nl/): wat staat er al gereed? Ook Europese “zus”. De heer Frans

Melgers kan daarvoor geconsulteerd worden.

4 Neem daarin mee kennis van bevelvoerder (mbo/vmbo-niveau): welke

informatie is te gebruiken en hoe is die intelligent aan te bieden. Moet niet te

simpel worden en routinegedrag uitlokken want dat schakelt wellicht te snel

“nadenken” uit.

5 Mogelijk dat sensortechnologieën ook bruikbaar zijn voor andere toepassingen

dan riskante tanktransporten met vloeibaar gas: ook tankwagens met andere

stoffen (gevaarlijke stoffen, waterstof, etc.) hebben mogelijk ook baat bij

dergelijke technologieën.

6 Niet alleen het type vloeistof is van belang, ook het type vervoer: neem ook

opslagbollen voor LPG, CNG, LNG en transport hiervan per schip mee.

7 Er is een lijst (beheers)maatregelen gevormd, zie rapportage Ministerie

Infrastructuur en Milieu. Mogelijk dat de heer Wim Klijn hier verdere

aanknopingspunten kan duiden.

8 Zie tevens wetgeving op het gebied van vervoersregelgeving. De heer. Klaas

Tiemersma en/of de heer Menso Molag zouden hier mogelijk verdere

aanknopingspunten kunnen duiden.

9 Bij lectoren brandveiligheid/brandweeropleiding reflectie vragen, mogelijk dat

Veiligheidsregio Rotterdam-Rijnmond (VRR) interesse heeft mee te doen aan

vervolg. Die hebben veel ervaring met uitrukken i.v.m. lekkage gevaarlijke

stoffen.

10 Vooralsnog lijkt sensortechnologie die zich bevindt in en om de tankwagen zelf

meest praktisch in plaats van extra benodigde uitrusting aan first responder

zijde. In dit kader zou verdere publiek-privatesamenwerking, in de vorm van een

pilot studie op rangeerterrein Kijfhoek, mogelijk moeten zijn om:

a Huidig aanwezige technologie op de tankauto/ketelwagon (drukmeter,

temperatuurmeter en dergelijke) meer continue op afstand te kunnen uit-

lezen (door opzichters, danwel first responders).

b Een continue overzichtskaart van alle tankauto’s te creëren in combinatie

met op de tankauto gemeten variabelen. Wanneer (een combinatie van)

deze variabelen sterk afwijken zou een signaal kunnen worden afgegeven.

c De geopperde sensortechnologie daadwerkelijk te implementeren op een

tankauto, en hun bruikbaarheid bepalen.


8 Geciteerdewerken

California Department of Forestry and Fire Protection. (2000). Fire Protection

Training , Procedures Handbook 4300 – BLEVE. California Department of

Forestry – Fire Physics and Chemistry, 4304-9.

Mengmeng, X. (2007). Thermodynamic and gas dynamic aspects of a BLEVE.

Gouda: Deft Cluster, view online:

http://repository.tudelft.nl/view/ir/uuid:a3514a6a-49d8-41b3-ada5-

7a7dccb376ea/.

Molag, M., & Hobert, J. (2006). Fire Brigade response and deployment scenarios to

avoid a hot BLEVE of a LPG vehicle or a LPG tank wagon. TNO Built

Environment and Geosciences, TNO-Report 2006-A-R0069/B, Apeldoorn.

Molag, M., & Kamperveen, J. (2003). Onderzoek naar de verhouding van optreden

van koude en warme BLEVE’s. Apeldoorn: TNO Milieu, Energie en

Procesinnovatie, R2003/492.

Molag, M., & Kruithof, A. (2005). BLEVE prevention of a LPG tank vehicle or a LPG

tank wagon.Apeldoorn: TNO report B&O-A R 2005/364.

Molag, M., Reinders, J., & Elbers, S. (2004). Onderzoek naar de effectiviteit van

maatregelen ter voorkoming van een warme BLEVE van een autogas

tankauto. Apeldoorn: TNO, Bouw en Ondergrond, iov Vereniging Vloeibaar

Gas, Nieuwdorp.

NIBRA. (2004). Coatings voor LPG-tankauto's. NIBRA, in opdracht ministerie van

VROM, Projectnummer: 441N0055.

NIBRA. (2005). Lesboek Veilig repressief optreden: bijscholing van bevelvoerders.

Nibra, Arnhem, 1e druk, 1e oplage, ISBN 90-5643-328-8.

NVBR. (2005). Operationeel Handboek Ongevalsbestrijding Gevaarlijke Stoffen.

NVBR, 1e druk, 1e oplage, ISBN 90-5643-314-8.

NVBR/NIFV. (2009). Risico's bij OGS herkennen en inschatten. Oefenbank

Brandweer, Oefenkaart 221A .

Onderzoeksraad voor Veiligheid. (2006). Tankautobranden met gevaarlijke stoffen,

Veiligheidsstudie. Den-Haag: openbaar rapport Onderzoeksraad.

Petiet, P.J. en Van de Ven, J.G.M. (2011). Analyse van de informatiebehoefte

tankautospuitbemanning bij complexe binnenaanvallen. TNO Defensie &

Veiligheid, TNO-Report TNO-DV 2010 C455.

Rosmuller, N. (2005). Analyse van dodelijke brandweerongevallen in Nederland van

1946-2003. Arnhem: Nibra.

Toneman, L. (1978). Het verschijnsel ‘BLEVE’, Boling Liquid Expanding Vapour

Explosion. Inspectie voor het Brandweerwezen, Ministerie van

Binnenlandse Zaken, Documentatierapport nummer 6.

Van Den Berg, A., Van Der Voort, M., Weerheijm, J., & Versloot, N. (2004).

Expansion-controlled evaporation: A safe approach to bleve blast. Journal

of Loss Prevention in the Process Industries, 17(6):397–405.

Veiligheidsregio Brant-Zuidoost. (2010). Concept Regionaal Risicoprofiel

Veiligheidsregio Brabant-Zuidoost. Multidisciplinaire Crisisbeheersing,

Versie 0.3.

Veiligheidsregio Gooi en Vechtstreek. (2010). Concept Regionaal Risicoprofiel

Veiligheidsregio Gooi en Vechtstreek. Versie 0.4.

Veiligheidsregio Hollands-Midden. (2010). Concept Risicoprofiel Veiligheidsregio

Hollands Midden. Versie 1.3 Concept.


Veiligheidsregio Zeeland. (2009). Concept Regionaal Risicoprofiel Veiligheidsregio

Zeeland. Stafcluster Coördinatie Crisisbeheersing & Rampenbestrijding,

Versie 1.1.


9 Ondertekening

Den Haag, februari 2012 TNO F.S. Fraga MSc P.J. Petiet MSc Research manager Auteur ir. J.K.J. van der Vorm Auteur

BijlageA | 1/1

TNO-rapport | TNO-DV 2012 IN043

A Overzichtsdiagram statische informatiebehoefte BLEVE

BijlageB | 1/1


B Overzichtsdiagram dynamische informatiebehoefte BLEVE

BijlageC | 1/1


C Overview static information requirements BLEVE

BijlageD | 1/1


D Overview dynamic information requirements BLEVE

BijlageE | 1/5


E Overzicht informatiebehoefte BLEVE versus toegepaste, bestaande en toekomstige technologie

De onderstaande tabel bevat allereerst een opsomming van de specifieke informatie-

behoeften gevisualiseerd in figuur 4 en figuur 5 (en in bijlage A en bijlage B).

Vervolgens is vóór en tijdens de workshop bij iedere specifieke informatiebehoefte

een sensor technologische mogelijkheid die in deze informatiebehoefte voorziet dan

wel zou kunnen voorzien. Voor sommige informatiebehoeften is geen beschikbare

sensortechnologie benoemd om eventuele waarnemingen te doen.

De kolom “bestaande technologie” heeft betrekking op reeds bestaande techno-

logie die vrij direct kan worden ingezet om de gewenste typen informatie ter plekke,

van nabije afstand, of van verre afstand vast te stellen. De kolom “toekomstige

technologie” heeft betrekking op (nog) niet bestaande technologie, maar die

enerzijds door slim combineren van bestaande technologieën toch in de informatie-

behoefte kan voorzien, of technologie die in de nabije toekomst kan worden

verwacht.

Door de overige participanten in de workshop is aangegeven welke technologieën

reeds worden ingezet om in specifieke informatiebehoeften te voorzien.

Tabel E.1 Tabel getoetst en aangevuld bij de workshop BLEVE.

Relevante technologie

Informatiebehoefte

Huidige technologie toegepast door first

responders en aanverwante zaken

Bestaande technologie, namelijk:

Toekomstige technologie, mogelijk:

Tankwagen/ Ketelwagon

Locatie GPS GPS

Inhoud

Sommige tanks van trans-portbedrijven (bijv. van "Schenk") bevatten reeds sensoren die informatie over tank verzenden naar de transporteur. Inhoud is één van die typen informatie.

Positie van tank Positie van de tank zegt iets over het vloeistof niveau.

Temperatuur

Omgeving

Bij constructie: Een op afstand uit te lezen temperatuurmeter zou kunnen worden toegevoegd aan de tank.

BijlageE | 2/5



Informatiebehoefte





Vloeistof

Inschatten aan de hand van warmtebeeld camera's. Inzake brand/rook in de directe omgeving werken warmtebeeldcamera's minder effectief, dan worden laserthermometers gebruikt. Het gebruik van warmtebeeld camera’s helpt bij het bepalen van de vullingsgraad. Tevens kun je het tempo van de gasfase en of de tankwand gevaar loopt inschatten. Bij geïnstalleerde (gecoate) tank werkt dat niet.

Bij constructie: Een op afstand uit te lezen temperatuurmeter zou kunnen worden toegevoegd aan de tank.

Gas

Bij constructie: Een op afstand uit te lezen temperatuurmeter zou kunnen worden toegevoegd aan de tank. Radiogolven

Damp

Bij constructie: Een op afstand uit te lezen temperatuurmeter zou kunnen worden toegevoegd aan de tank. Radiogolven

Tankwand boven

Bij constructie: Een op afstand uit te lezen temperatuurmeter zou kunnen worden toegevoegd aan de tank. Tijdens de calamiteit kan met een IR camera op afstand de temperatuur van de tankwand worden bepaald. Hierbij kan het handig zijn de toegepaste coating te weten (emissie coëfficiënt)

Tankwand beneden

Bij constructie: Een op afstand uit te lezen temperatuurmeter zou kunnen worden toegevoegd aan de tank.Tijdens de calamiteit kan met een IR camera op afstand de temperatuur van de tankwand worden bepaald. Hierbij kan het handig zijn de toegepaste coating te weten (emissie coëfficiënt)

Temperatuur tankwand bij aanstraling

Bron van aanstraling is (grote) dieseltank

Tijdens de calamiteit kan met een IR camera op afstand de temperatuur van de tankwand worden bepaald. Hierbij kan het handig zijn de toegepaste coating te weten (emissie coëfficiënt)

BijlageE | 3/5



Informatiebehoefte





Aanstraling

Locatie van aanstraling

Tijdens de calamiteit kan met een IR camera op afstand de locatie van aanstraling worden bepaald.

Intensiteit van aanstraling

Tijdens de calamiteit kan met een IR camera op afstand de intensiteit van aanstraling worden bepaald.

Duur van aanstraling

Diktes

(Overall verdeling) dikte tankwand

Combinatie met materiaal eigenschappen. Duitse eisen zijn stuk strenger dan in Nederland, en daar gebruiken ze een andere (dikkere/sterkere) legering.

Er zijn glasbreukmelders die gebruik maken van spectraalanalyse (van geluid). Voordeel is dat iedere vorm van verandering (=waar dan ook het glas breekt) wordt gedetecteerd. Mogelijk kan deze technologie worden gebruikt voor meting van wanddikte (wanddikteverandering). Deze melders moeten dan van te voren op de tank worden aangebracht. Akoestisch

(Overall verdeling) dikte hittewerende coating

Binnen 10 jaar is hitte-werende coating verplicht. ADR verplicht tevens het "BR" (Bleve Resistant) bord, waarmee wordt aangegeven dat de tankwagen over een hittewerende coating beschikt.

Akoestisch, radar (building material inspection radar)

Druk

Druk(verloop) in de tank

Druk, en met name het drukverloop, is een essentiële factor. Je zou dan de normale druk meten weten en het criterium wanneer de druk kritiek is/wordt. Sommige tanks van transportbedrijven (bijv. van "Schenk") bevatten reeds sensoren die informatie over tank verzenden naar de transporteur. Druk is één van die typen informatie.

Bij constructie: Een op afstand uit te lezen drukmeter zou kunnen worden toegevoegd aan de tank.

Tijdens de calamiteit is de druk in de tank te schatten op basis van de temperatuur in de tank (= de temperatuur van de wand, als die niet isoleert). Fiberbragg scattering, of akoestisch. Bij installatie aangebrachte sensoren.

BijlageE | 4/5



Informatiebehoefte





Afblaasdruk Bij constructie: Een op afstand uit te lezen drukmeter zou kunnen worden toegevoegd aan de tank.

%gas dat vrijkomt

Lek & Schade

Locatie

Lekgrootte

Uitstroomduur

Fasen & Niveaus

Vloeistoffase

Vloeistofniveau

Bij constructie ingebrachte niveaumeters kunnen falen omdat de tank na de calamiteit niet meer recht / horizontaal ligt. Tijdens de calamiteit kan met een IR camera op afstand de temperatuur van de tankwand worden bepaald. Hierbij kan het handig zijn de toegepaste coating te weten (emissie coëfficiënt). Uit het temperatuurverschil tussen “wand met gas er achter” en “wand met vloeistof er achter” kan het vloeistof niveau worden afgeleid.

Gasfase

Gasniveau

Dampniveau

BijlageE | 5/5



Informatiebehoefte





Overige

Vervorming van de tank (uitstulping)

Bij de constructie: - Het omwikkelen van de tank met een glasvezel. - Een laser interferometer kan meten waar de glasvezel wordt uitgerekt, en dat duidt dan weer vervorming aan. Ontwikkeling is hier niet nodig op technologievlak (het kan nu al) maar op prijsvlak: het is nu te duur om dat op iedere tank te doen. Tijdens de calamiteit: - Bepalen van een afstand profiel met een laser afstandmeter. De meter moet een goede hoekresolutie hebben, dus een 2D sensor hebben. - Als alternatief voor de 2D laser afstandmeter kan een 2D (imaging) radar dienen. - Voordeel van de radar: hoge afstandsresolutie - Voordeel van de laser: goede hoekresolutie. - Mogelijk dat fusie van beide een optimaal resultaat geeft.

Mogelijke schade/mogelijk risico op scheuren

Combinatie van vervorming & damp/vloeistof grens & druk & temperatuur Dit is allemaal op afstand te meten, op de druk na, maar als je de vloeistofsamenstelling kent is die redelijk uit de temperatuur af te leiden.

Technologieverkenning Mijden Groot Gevaar: BLEVE

Documents

Transcript of Technologieverkenning Mijden Groot Gevaar: BLEVE