flammebrann

Flammebrann
.
Ved fullt utviklet rombrann blir temperaturen i underkant av 1000 °C

Artikkelstart

Flammebrann er en brann hvor forbrenningsprosessen er så varm at det utvikles flammer. Det skilles mellom to hovedtyper branner: ulme- og glødebrann er den ene, og flammebrann er den andre. Flammebrann er en forbrenningsprosess mellom gasser, og sammenlignet med ulmebrann er flammebrann en svært rask forbrenningsprosess.

Flammer

Flammer er lys fra glødende gasser og partikler i røyk. Når en væske brenner skjer en fordamping av væsken. Væskedampen eller –gassen blander seg med oksygenet i luften og det er denne gassblandingen som brenner. Når et fast stoff brenner skjer en kjemisk spalting av de faste materialene til gasser, og når disse gassene blander seg med oksygenet i luften er det denne blandingen som brenner. Denne kjemiske spaltingen kalles pyrolyse.

Det er to typer flammer; diffusjonsflamme og forblandet flamme. I en diffusjonsflamme skjer forbrenningen der de brennbare gassene og oksygenet i lufta blir blandet. I en forblandet flamme skjer forbrenningen mellom brennbare gasser og oksygenet i lufta som på forhånd er blandet sammen. En forblandet forbrenning vil derfor oftest være mye raskere enn en diffusjonsforbrenning mellom de samme gassene.

Flammer som brenner rolig og jevnt kalles laminære flammer og forekommer kun ved små brannarealer (under cirka 0,3 meter i diameter). De fleste naturlige flammene er turbulente, det vil si at de er urolige og blafrende. Det er alltid turbulente flammer ved brann.

Temperatur

Hvor høy flammetemperaturen blir, avhenger av forbrenningsforholdene. Ved vanlige bygningsbranner er forbrenningen alltid ufullstendig. Det vil si at forbrenningsforholdene ikke er optimale, og flammene har gjerne en temperatur på i underkant av 1000 °C. Dette gjelder for eksempel i et rom hvor en brann er fullt utviklet.

Røyk fra flammebrann

Flammebrann fra ufullstendig forbrenning danner røyk som inneholder uforbrente produkter i form av faste stoffer, væsker og gasser. Røyk fra en ordinær flammebrann er derfor brennbar og oppfører seg som en brennbar gass. Røyken fra flammebranner har alltid mye høyere temperatur enn lufta omkring brannen, og sprer seg derfor oppover.

Spredning av flammebrann

Strålevarmen fra flammene bidrar sterkt til at branner sprer seg. Strålevarmen til omgivelsene medfører at alle overflatene strålingen treffer blir oppvarmet. Forhåndsoppvarmede overflater antenner raskere enn kalde overflater. Av den grunn vil en flammebrann vokse akselererende (raskere og raskere).

Generelt vokser en flammebrann i henhold til doblingsprinsippet. Det betyr at brannen blir dobbelt så stor for hvert tidsintervall som er lik doblingstiden. Doblingstiden varierer fra brann til brann, men er i det enkelte tilfellet konstant.

Når en brann sprer seg fra en bygning til en nabobygning som ikke ligger helt inntil denne, skjer brannspredningen ved strålevarme. Plan- og bygningslovgivningen tar hensyn til dette ved å stille minstekrav til avstand mellom selvstendige bygninger.

Overtenning

Dersom en flammebrann i et rom har tilgang på nok brensel og nok luft, vil den utvikle seg via overtenning til fullt utviklet rombrann.

Slokking av flammebrann

Det er tre grunnleggende forutsetninger for at noe skal kunne brenne:

  • brennbart materiale, det vil si brensel
  • oksygen, vanligvis fra luft
  • tilstrekkelig høy temperatur

Flammebrann slokkes oftest ved direkte slokking. Det vil si et aktivt tiltak for å fjerne én eller flere av disse tre forutsetningene for brann.

Slokking med vann

En flammebrann er åpen når den pågår ute i det fri eller er svært liten i forhold til rommet den pågår i. Enten flammebrannen er åpen eller pågår inne i et rom, slokkes flammebrann med at vann tilføres flammene eller den varmeste delen av røyken. Vannet skal ha dråpeform, og jo mindre dråpestørrelsen er, desto raskere fjernes varmen fra flammene eller røyken. Når tilstrekkelig varme er fjernet fra brannen, slokker den fordi temperaturen er blitt for lav.

Nedkjølingen skjer ved at det kreves energi i form av varme når vannet fordamper. Det er brannens effekt som skal reduseres. Små dråper fordamper fortere enn større dråper, og vil derfor gi bedre slokkeeffekt. Dette benytter brannmannskapene seg av når de går inn i brennende rom. Moderne strålerør produserer små dråper, og ved bruk at høyt trykk kan dråpestørrelsen gjøres svært liten. Røykdykkerne kan derfor i praksis slokke en fullt utviklet rombrann fra innsiden selv med ganske lite vann.

Slokking med slokkepulver

Slokkepulver består av bitte små pulverkorn. Det finnes en rekke ulike typer slokkepulver med forskjellige sammensetninger, men grovt sett vil hovedinnholdet være stoffer om kan sammenlignes med bakepulver og forskjellige typer salter.

I praksis fungerer slokkepulveret på samme måte som små vanndråper. Brannen kjøles raskt ned og temperaturen reduseres slik at brannen slokner. Forskjellen på vann og slokkepulver er at mens vannet fordamper, vil slokkepulveret spaltes kjemisk. Kjemisk spalting krever mer energi enn fordamping. Slokkepulverets kornstørrelse er svært liten, slik at spaltingen skjer meget fort. I tillegg vil et av spaltingsproduktene være karbondioksid (CO2) som er en ubrennbar gass. Slokkepulver er derfor det mest effektive slokkemiddelet i forhold til hva som er nødvendig mengde slokkemiddel.

Kveling med teppe eller lokk

Ved å dekke til flammene kommer det ikke luft til forbrenningssonen. Vi kaller derfor det å dekke over en flammebrann med et teppe, lokk eller lignende for å kvele brannen.

Det er selve flammen som er varmekilden, og som sørger for å holde temperaturen oppe. Det er pyrolysegasser eller fordampet brennbar væske som er brenselet. Litt mer presist slokkes egentlig flammebrann ved at brenselet skilles fra varmekilden når vi dekker flammene til med for eksempel et lokk.

Slokking med slokkeskum

Slokkeskum består at et skumkonsentrat, vann og luft. Skumkonsentratet er et såpelignende stoff som tilsettes vannet slik at det blir skumvæske. Luft tilsettes vanligvis i strålerøret, og blandingsforholdet skumvæske/luft varierer med hvor lett det er ønskelig at skummet skal bli. Blandingsforholdet kalles for skumtall. Såkalt tungtskum har skumtall på 1–20, mellomskum 21–200 og lettskum over 200.

Slokkeskum er best egnet til å slokke brann i brennbare væsker, og skal legges oppå den brennende væsken. Slokkeskum fungerer i prinsippet på samme måte som et lokk som legges over en brennende smultgryte, ved å dekke til den brennende væsken slik at brenselet skilles fra de varme flammene.

En spesiell type slokkeskum er såkalt trykkluftskum. Trykkluftskum er et tungtskum med skumtall på omkring 7. Det produseres i et spesielt aggregat, gjerne i en brannbil. Det gjør at ferdigblandet slokkeskum transporteres i brannslanger fram til et spesielt strålerør. Brannslangene blir derfor svært lette i forhold til når de er vannfylt.

Våtkjemikalier

For slokking av brann i fett og matoljer er det utviklet et spesielt slokkemiddel kalt våtkjemikalie. Brann i fett og matoljer er generelt vanskelig å slokke siden brukstemperaturen er høy, opp mot 180 °C, og selvantennelsestemperaturen er 340–380 °C. Våtkjemikalie fungerer ved at kjemikalien reagerer med fettet eller oljen og danner en såpelignende film på overflaten.

Blåse ut flammen

Brenselet til flammen fra et stearinlys er fordampet stearin. Brennende stearinlys slokkes oftest ved å blåse bort flammen. Ved å blåse bort flammen, fjerner vi varmen fra brenselet.

Inertgass

Inertgass er en gass som ikke er brennbar og som ikke kan inngå i en forbrenning. Eksempler på inertgasser er karbondioksid (CO2), nitrogen (N2), edelgassene (blant annet argon). Alene eller i en blanding kan disse gassene brukes som slokkemiddel. Ved små, åpne branner er det mulig å slokke direkte med inertgasser, men oftest benyttes inertgasser som slokkemiddel i lukkede rom. Hensikten er å slokke brannen i startfasen, mens brannen fortsatt er liten slik at skadene blir små.

Inertgassen fungerer ved at den fortrenger eller reduserer innholdet av oksygen i lufta. For at brannen skal kunne slokke, må oksygeninnholdet under en viss prosentandel. I beregninger av minste behov for mengde inertgass i slokkeanlegg i lukkede rom, settes maksimalt oksygeninnhold gjerne til 12 prosent, mens vanlig luft inneholder cirka 21 prosent oksygen.

Slokner av seg selv

En flammebrann kan også slokne av seg selv. Det skjer dersom brenselet brenner opp, eller at lufttilførselen til rommet hvor brannen pågår blir for liten.

Når en flammebrann slokner av seg selv på grunn av mangel på lufttilførsel i et lukket rom, kalles det for overmetning.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg