røyk - brann

Røyk er gasser som dannes ved brann. Her fra Høgskolen Stord/Haugesund, avdeling for sikkerhetsopplæring, som arrangerer kurs i brannslokking.

Av /KF-arkiv ※.

Røyk er definert som blandingen av gasser og aerosoler, inkludert partikler og innblandet luft som dannes ved forbrenning eller pyrolyse i en brann.

Forbrenningen ved brann er en ufullstendig forbrenningsprosess. Bare unntaksvis er temperaturen høy nok og lufttilførselen god nok til at det kan bli fullstendig forbrenning. I ordinære branner, som i bygninger, anlegg og lager, kjøretøy av alle salg, tekstiler og inventar, består brenselet av en mengde forskjellige materialer. Røyk fra hvert enkelt produkt vil inneholde mange forskjellige forbrennings- og pyrolyseprodukter. Jo dårligere forbrenningen er, desto flere forbrennings- og pyrolysegasser produseres.

Røyk fra brann inneholder:

  • faste partikler og aerosoler
  • gasser fra forbrenningen og pyrolyse
  • luft – både rester etter det som har vært involvert i forbrenningen og det som virvles inn når røyken beveger seg
  • vann – både som forbrenningsprodukt og fra uttørking.

Røykens egenskaper

Røyk fra brann har på grunn av sitt innhold følgende egenskaper:

  • Den er giftig – noe som først og fremst skyldes karbonmonoksidgass (CO). Dette fordi ufullstendig forbrenning produserer mye CO. At mengden oksygen (O2) i røyk er lavere enn i vanlig luft, bidrar også til at røyken er helsefarlig. I tillegg vil vanlig røyk inneholde andre gasser som også er akutt farlige. De viktigste blant disse er nitrøse gasser (NOx) når for eksempel skumplast er involvert, svoveldioksid (SO2) fra tyngre oljeprodukter, klorholdige (Cl) gasser fra for eksempel polyvinylklorid (PVC), cyanider (nitrogenforbindelser) fra ull og nylon. Røyk inneholder også gasser som kan være kreftfremkallende, som for eksempel klorforbindelsen dioksin, polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH), isocyanater og fluor (Fl)- og brom (Br)-forbindelser.
  • Den er brennbar – fordi røyken inneholder både partikler, aerosoler og gasser som ikke er fullstendig forbrent. I praksis betyr det at en innendørs brann under utvikling produserer røyk som oppfører seg som en brennbar gass. Når røyksjiktet i et rom med pågående flammebrann får tilstrekkelig høy temperatur og det er nok lufttilførsel, vil røyksjiktet oppunder taket antenne og brannen sprer seg da meget fort.
  • Den er ugjennomsiktig – fordi røyk inneholder faste partikler. Dette medfører at det er svært vanskelig å orientere seg der det er røyk.

Røykens farge

Fordi røyk i brann i all hovedsak kommer fra ufullstendig forbrenning, vil røyken på grunn av sotpartiklene være svart eller mørk grå. Bare unntaksvis er det kun én type brensel som brenner. Da kan røyken få spesielle farger. For eksempel vil det ved brann i kunstgjødsel skapes nitrøse gasser som gir røyken en gul farge. Dersom røyken i all hovedsak kommer fra pyrolyse, som er gasser som er dannet på grunn av varmen, men som ikke har vært gjennom forbrenning, vil røyken kunne være brunaktig.

Men først og fremst er det innblandingen med luft som endrer røykfargen fra svart og mørk til å bli mer gråaktig. Jo større innblanding, desto lysere røyk. Når røyken er hvit kommer det av at den består av mye vanndamp, og er gjerne et tegn på at brannen er slokket med vann.

Hvordan røyken ser ut vil også avhenge av bakgrunnen til røyken. Jo lysere bakgrunn, desto mørkere fortoner røyken seg. Røken vil også endre farge eller mørkhet avhengig av hvordan lys faller inn mot røyken.

Røykens oppførsel

Fordi røyk fra en flammebrann og glødebrann har høyere temperaturen enn lufta som er rundt brannen, er den lettere enn lufta og vil stige opp. Denne oppadstigende røykstrømmen er turbulent, og det virvles inn mye luft som gjør at røyktemperaturen blir lavere. Når røyken har fått omtrent samme temperatur som luften, stopper den oppadstigende røykstrømmen. Dersom røyken når taket i brannrommet før den har blitt så kald, vil den bli presset ut til sidene og det blir en laminær strømning som ikke drar så mye luft inn i røyken. Mens røyken sprer seg vil den avgi både strålevarme og varme til overflater, og til slutt vil den bli så kald at den blander seg med luft og fyller hele romtverrsnittet den har spredt seg til.

For å hindre røyk i å spre seg innendørs, blir bygninger delt opp i brannceller som også fungerer som røyksperrer. Innenfor en branncelle vil det vanligvis være uklassifiserte dører. Disse funger også som røyksprerrer i kort eller lengre tid avhengig av hvor tette de er. Dører som ikke er lukket fungerer ikke som røyksperrer.

Å forhindre røykspredning kan også gjøres ved å lufte ut røyken ved brann. Termisk ventilasjon for å styre røykspredningen benyttes for eksempel i glassgårder og i store åpne produksjonslokaler. Noen ganger benyttes mekaniske vifter for oppnå såkalt røykkontroll, det vil si styring av røykspredning ut av bygningen hvor det er brann.

Overtenning og overmetning

Inne i et rom med flammebrann vil røyken stige opp til taket og lage et røyksjikt. Røyksjiktet vil bli tykkere og bevege seg nedover i rommet mens flammebrannen pågår. Dersom det er nok lufttilførsel, vil røyken antenne når flammene når opp og inn i røyksjiktet. På meget kort tid vil hele røyksjiktet brenne, og strålevarmen fra den brennende røyken vil varme opp alle overflatene i rommet, som allerede er noe oppvarmet fra startbrannen. Plutselig vil overflatene antenne, og alle rommets overflater vil delta i brannen. Denne overgangen fra en begrenset flammebrann i et rom til alle overflatene er involvert i brannen, kalles overtenning, og vil resultere i en fullt utviklet rombrann. Fra utsiden vil vi se flammer komme ut gjennom vinduer og andre åpninger.

Dersom lufttilførselen til et rom med flammebrann under utvikling er for liten til at det kan bli overtenning, vil det i stedet skje en overmetning. Da vil store deler av oksygenet i lufta være oppbrukt, slik at flammebrannen slokner av seg selv på grunn av mangel på luft. Denne overgangen resulterer i et rom fylt med varm, brennbar røyk nesten helt ned mot gulvnivå. Dersom det da åpnes en dør, et vindu eller en annen større åpning som medfører lufttilførsel, vil det kunne oppstå en såkalt «backdraft». Backdraft betyr antennelse av branngasser som har oppstått på grunn av manglende oksygen under forbrenningen. Ved tilførsel av frisk luft vil det så skje en eksplosjonsartet deflagrasjon som fører til en kraftig trykkøkning og full overtenning i rommet.

Omkomne i brann

De fleste som omkommer i branner i Norge dør på grunn av røykforgiftning. Det anslås at dette gjelder mer enn 80 prosent av de omkomne. For bortimot samtlige av disse er dødsårsaken kullosforgiftning (CO-forgiftning). CO (karbonmonoksid) er smakløs, gjennomsiktig og lukter ikke, og selv om røyken i det aktuelle tilfellet også inneholder flere andre akutt farlige stoffer, vil det være mengden CO som er avgjørende. Det som gjør CO så farlig, er at gassen tar oksygenets plass i blodets hemoglobin, og derved medfører en indre kvelning.

Eksempler

16. mars 1979 omkom 14 pasienter under en brann ved Alstahaug sykehjem i Sandnessjøen. Brannen startet på et sengerom, og røyken spredte seg til korridoren og deretter via åpne dører til mange av rommene hvor det var sengeliggende pasienter. Alle 14 døde av CO-forgiftning.

5. september 1986 omkom 14 hotellgjester ved Hotel Caledonien i Kristiansand. Samtlige omkomne befant seg i etasjer over der det brant. Brannen var langvarig, og røyken spredte seg oppover via utette heissjakter, trappeoppganger og utette dørblader. Samtlige døde av CO-forgiftning.

7. april 1990 omkom 159 personer på passasjerbåten Scandinavian Star i rom sjø i Skagerrak. Selv om det ble funnet flere akutt farlige giftstoffer fra overflatematerialer i røyken, døde langt de fleste av CO-forgiftning.

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