Tunnel fire protection

Betonnen tunnelconstructies zijn zeer kwetsbaar voor hoge temperaturen vanwege het explosieve ‘spat effect’ wat ontstaat in de betonnen celstructuur bij een continue brandbelasting. Dit fenomeen kenmerkt zich door het plotseling afbreken van  stukken beton. Als gevolg hiervan verliest de betonnen constructie haar integriteit en kan deze volledig instorten. Wanneer er geen sprake is van instorting dan zal de betonnen lining alsnog extreme schade oplopen wat resulteert in kostbare, lange termijn reparatiewerkzaamheden. Bij een tunnelbrand kan beton op een lage temperatuur van 200 C al uiteenspatten. Om deze reden dienen alle constructiedelen van een tunnel brandwerend bekleed te worden met specialistische materialen die resistent zijn tegen temperaturen tot boven de 1300 C. Deze temperatuurgrens is gebaseerd op een worst-case scenario uitgaande van de zogenaamde hydrocarbon brandkromme, die het gedrag van een vrachtwagenbrand schetst in een gesloten ruimte. Het doel van passieve brandwerende isolatie in tunnels is dus het isoleren van de betonnen tunneldelen en daarmee het behouden van de integriteit, zodat er voldoende tijd is om te evacueren.

De meest toegepaste materialen voor het isoleren van tunnels zijn speciaal ontwikkelde, verspuitbare mortels en stevige boards / beplating. Deze materialen worden ieder op een andere manier aangebracht op en rondom kabelgoten, staalconstructies, drainage systemen, stempelbuizen (indien aanwezig) en uiteraard de betonnen constructie van de tunnel zelf. Beplating wordt handmatig bevestigd middels een verankeringssysteem, mortels worden met een spray machine aangebracht. Op basis van de technische en economische eisen die de tunnelbeheerder / opdrachtgever aan het project stelt wordt uiteindelijk afgewogen welke oplossing het meest geschikt is.

Forfyre BV is sinds jaren op internationaal niveau actief op het gebied van passieve brandwerende isolatie voor tunnels en (ondergronde) parkeergarages. Veel tunnels die gebouwd zijn in de jaren ’50 – ’60 zijn gedateerd en voldoen niet aan de huidige veiligheidsnormen.  In Nederland staat dit onderwerp pas sinds enkele jaren ter discussie. 

[inbound_button font_size=”20″ color=”#c8232b” text_color=”#ffffff” icon=”file-o” url=”http://www.forfyre.com/fb-135-tunnel-passive-fire-protection-system-international-references/” width=”” target=”_self”] Bekijk onze referentie lijst.[/inbound_button]

Het gevaar van een tunnelbrand

Wat een brand in een tunnel kan veroorzaken kunnen wij het beste leggen met een voorbeeld uit de praktijk. Op 24 maart 1999 reed er een vrachtwagen met gekoelde aanhanger met daarin 9 ton margarine en 11 ton meel langs de Franse kant de MontBlanc tunnel in. Slechts enkele ogenblikken later begon de vrachtwagen signalen van rook af te geven. In het midden van de tunnel stopte de vrachtwagen en vrijwel direct vatte deze vlam. 25 voertuigen die de vrachtwagen de tunnel in volgden, met 37 inzittenden in totaal, kwamen vast te zitten in de brand en hebben de ramp niet kunnen overleven. Bij verschillende reddingsacties van de Franse en Italiaanse brandweer kwam ook een brandweerman om; hij bezweek aan zijn verwondingen een tijd later.

Tunnelbranden zijn aanzienlijk gevaarlijker dan branden die ontstaan in openlucht omgevingen.  Allereerst branden voertuigen vele malen sneller in gesloten ruimtes en komt er enorm veel hitte vrij in korte tijd (oftewel; HRR- high heat release rate). De HRR in tunnels is ruim 4 keer zo krachtig als in open ruimtes. Waar een persoonsauto 3,5 MW genereert, is dat bij een vrachtwagen 200 MW. Dan is er ook nog de vorming van dikke rook die zeer toxisch kan zijn en vrijwel geen weg naar buiten kan vinden. De rook die ontstond in de Mont Blanc tunnel bestond uit cyanide en carbon monoxide, en verspreidde zich zo snel dat de overlevenden geen kans maakten om te ontsnappen.

De wereldbevolking groeit waardoor de mobiliteit en het verkeer toenemen. Als gevolg daarvan worden er steeds meer grotere tunnels gebouwd en is de engineering veel complexer dan voorheen. Er is dan ook sprake van een relatief groot aantal tunnels in en buiten Europa welke verouderd zijn en op gebied van brandveiligheid een (te) groot risico vormen. Uit financieel-, maar ook uit maatschappelijk belang worden de nodige renovaties aan deze tunnels vaak zo lang mogelijk uitgesteld. Zo werden er door de jaren heen al 16 vrachtwagenbranden gerapporteerd in de Mont Blanc tunnel voordat de echte ramp plaatsvond in 1999.

FB-135 brandwerende isolatie mortel voor tunnels

FB-135 geïnstalleerd en beschilderd, 120 min. hydrocarbon bescherming.

De FB-135 is een sterk vuurvast beton met een zeer hoge temperatuur bestendigheid. FB-135 is beschikbaar in twee soorten poeders voor het verspuiten en gieten. Het poeder wordt aangeleverd in zakken van 25 kg en dient te worden gemixt met water. Bij een spray applicatie kan het poeder in de spraymachine middels een pomp worden gemixt, bij het gieten kan dit direct met water in de mal.  De gietbare versie van FB-135 maakt het mogelijk om prefab delen te vervaardigen, wat een uitkomst is wanneer sprayen niet praktisch is.

FB-135 is intensief getest in zowel cellulose als hydrocarbon brandscenario’s,  waarbij binnen een kort tijdsbestek van enkele minuten temperaturen worden bereikt die oplopen tot 1350 °C. FB-135 brandwerende spuitplaster is succesvol getest volgens de IMO A 754(18), ISO 834, RABT, Hydrocarbon modified (HSM) en RWS (Rijks Waterstaat) standaarden.

[inbound_button font_size=”15″ color=”#c8232b” text_color=”#ffffff” icon=”file-o” url=”http://www.forfyre.com/contact/” width=”” target=”_self”] Leer hoe snel de FB-135 geïnstalleerd kan worden; vraag naar de installatie manual[/inbound_button]

Testresultaten brandwerendheid FB-135 spuitplaster

[inbound_button font_size=”20″ color=”#c8232b” text_color=”#ffffff” icon=”envelope” url=”http://www.forfyre.com/contact/” width=”” target=”_self”] Vraag naar een op maat berekening voor de benodigde isolatie dikte voor uw project.[/inbound_button]

TNO rapporten

Diverse studies zijn uitgevoerd door onderzoekscentrum TNO om de algemene technische prestatie van de FB-135 te beoordelen;

• Risicoanalyse
• Mechanische eigenschappen
• Veroudering
• Brandwerendheid
• Mineralogische compositie en karakteristieke microstructuur

 SINTEF rapporten

Het Noorse onderzoekscentrum SINTEF onderzocht de FB-135 op brandwerendheid en de ontwikkeling van temperaturen.

Product eigenschappen

● 2 versies beschikbaar; voor het verspuiten en voor het gieten
● Vrijwel geen afval materiaal bij spray installatie (ook wel ‘rebound’ genoemd) . Minder dan 1% van het totale gewicht.
● Snel en eenvouding te installeren in 1 laag
● Sterke aanhechting – 8 keer hoger dan het eigen gewicht
● Hoge kwaliteit afwerking, waarover kan worden geschilderd
● Vuurvast materiaal met de eigenschap om continue temperaturen van 1350 C aan te kunnen.

Met 11 officiële brandtesten uitgevoerd bij verschillende erkende testlaboratoria is de FB-135 een intensief geteste fire protection oplossing voor betonnen tunnelconstructies.