Jetbrandtester och vätgas : En litteratur- och intervjustudie om försök med vätgasjetflammor

Sammanfattning: Vätgas är en energibärare som kan vara en av pusselbitarna i omställningen till en mer klimatneutral värld. Infrastrukturen byggs ut, industrin växer och vätgasfordon blir vanligare. Vätgas är ett ämne med de bra egenskaperna att det kan lagra kemisk energi och från förnybar el tillverkas med elektrolys, men det har också den riskabla egenskapen att det är mycket brandfarligt. Vid läckage av vätgas finns risken att en jetflamma med höga temperaturer uppstår vilket påverkar omgivningen där det sker. Standarder för jetbrandtester är idag baserade på tester med propan, men då vätgas har andra egenskaper behövs ökad kunskap för att minska riskerna vid olyckor. Studien syftar till att via litteraturstudier samla information om storskaliga jetbrandtester, vilken utrustning som används, hur material påverkas av jetflammor och vilka standarder som finns för jetflammor och jetbrandtester. Ett av syftena är också att med intervjustudie ta reda på hur räddningstjänsten i Luleå ser på utvecklingen av vätgasinfrastruktur och om de har några rutiner för olyckor med vätgas. Det finns en vision vid Luleå tekniska universitet att det i framtiden ska finnas en anläggning för att utföra jetbrandtester av vätgas och andra bränslen i Luleå. Studien syftar därför också till att via intervju ta reda på om räddningstjänsten i Luleå skulle ha någon användning för en sådan anläggning. Jetbrandtester kan enligt standarden SS-ISO 22899-1:2021 utföras i mindre skala med propan som bränsle och ändå ge liknande resultat som vid storskaliga jetbrandtester med naturgas. Jetbrandtestet utförs för att testa brandmotstånd genom integritet (E) och isolerande förmåga (I) för passiva brandskyddsmaterial som används till rör, paneler, konstruktionsstål och rör- och kabelgenomföringar. Testerna utförs enligt standarden med utrustning såsom munstycke, åter-cirkuleringskammare, skyddskammare, med mera. Enligt standarden SS-ISO 22899-1:2021 träffas testobjektet vid ett jetbrandtest med en jetflamma av propan på 1 meters avstånd. Det korta avståndet medför att propanet inte fullt hinner förbrännas vilket skapar temperaturskillnader på testobjektets yta när det träffas av flamman. Det bildas en ”kall” och en ”varm” zon på ytan där den ”kalla” zonen är den punkt som i direkt kontakt med jetflamman utsätts för mekanisk kraft i form av erosion. För vätgas hinner flamman stabilisera sig på en meters avstånd vilket gör att testobjektet träffas av en fullt utvecklad flamma och därför både utsätts för termiska laster i form av en enhetlig ”varm” zon och mekaniska laster i form av erosion. Denna skillnad kan göra att passiva brandskyddsmaterial vid jetflammor av vätgas inte klarar av att upprätthålla det krav på brandmotstånd som ställs. Detta är främst aktuellt att undersöka för reaktiva passiva brandskyddamaterial då de är mer känsliga för erosion än icke-reaktiva passiva brandskyddsmaterial. Om så är fallet att passiva brandskyddsmaterial inte klarar av att motstå jetflammor av vätgas lika bra som för propan kanske en standard för jetbrandtester med vätgas skulle behöva tas fram. Det kan vid intervjun med PärJohan Fredrickson som är sektionschef för myndighetsutövningen vid Luleå räddningstjänst konstateras att de verkar vara väl informerade om utvecklingen av vätgasinfrastrukturen och att de har varit delaktiga i vätgasfrågor sedan några år tillbaka. De har samarbeten med andra räddningstjänster och de försöker tidigt vara med i dialogen när nya processer och verksamheter utvecklas. De har i dagsläget inte några operativa övningar med jetflammor av vätgas men de arbetar förebyggande genom att ta fram insatsplaner tillsammans med de industriella verksamheter som hanterar vätgas. De kan från ett förebyggande perspektiv se hur räddningstjänsten kanske skulle kunna ha användning av en anläggning för att genomföra jetbrandtester med vätgas. Men om det finns något operativt behov behöver vidare utredas med personal på räddningstjänsten som arbetar inom de operativa resurserna.