DU ER HER
Tips en venn
 
 
 

Selvantenning i høy og halm

Publisert: 28.04.2008.  Oppdatert: 28.04.2008.

Branner i driftsbygninger i landbruket er et problem som medfører dyretragedier og har store økonomiske konsekvenser. Undersøkelsesgruppen for branner i driftsbygninger, bestående av representanter fra Statens bygningstekniske etat, Direktoratet for brann- og eksplosjonsvern og Gjensidige, undersøkte i 1998 20 branner der dyr var involvert. Totalt omkom det 369 sauer, 1180 griser, 206 storfe, 1728 fjørfe og 27 andre dyr i disse brannene. Om lag tilsvarende tall er å finne for 1997 og tallene må regnes som representative for omkomne dyr per år i slike branner i Norge. Tallene for fjørfe vil kunne variere relativt mye fra år til år. Av de 20 undersøkte brannene i 1998 (der dyr var involvert) var antatt brannårsak ukjent i 7 av tilfellene. I en av brannene var antatt brannårsak selvantenning i fór. Det er verdt å merke seg at ved flere av brannene med ukjent årsak, var antatt arnested på låven, gjerne i 2. etasje. Det er også dokumentert selvantenning i høyballer lagret på låve, men som ble slukket uten skade på bygningen.

Av Gudmunn Eidså, SINTEF Kjemi

Hovedmål for selvantenningsprosjektet
Å redusere antall branner i låver og driftsbygninger i landbruket, som er forårsaket av spontan selvantenning i høy og halm.

Delmål:
- Å finne fram til betingelsene og mekanismene for selvantenning i høy og halm.
- Å utarbeide en testmetode for å kunne forutsi faren for selvantennelse i høy og halm.
- Å benytte innsikten som opparbeides i prosjektet til å utarbeide en veileder for undersøkelser av branner slik at selvantenning i høy og halm kan bekreftes eller avkreftes som brannårsak med større grad av sikkerhet.
- Å utarbeide spesielle brannsikringstiltak mot denne typen branner.

Spontan selvantenning
Det er kjent at en rekke natur- og industri-produkter kan selvantenne under lagring og transport. Av slike produkter kan nevnes kull, trematerialer, torv, ull, oljefibrer, oljefrø-produkter, fór og høy. Spontan selvantenning er et sammensatt fenomen hvor brennbart materiale antennes ved egenutviklet varme uten tilførsel av annen varme eller gnist. Blant de mest kjente eksempler er bommulsfiller innsatt med olje som blir liggende å til de tar fyr. Dette kan skje i løpet av timer. En av de viktigste faktorene ved selvantenning i høy er varmgang forårsaket av mikrobiologiske prosesser. Slike mikrobielle prosesser etterfølges i noen tilfeller av kjemiske oksidasjonsprosesser som utvikler varme og fører til selvantenning.

Laboratorieforsøk
SINTEF har utviklet et forsøkssystem hvor forsøksmateriale plasseres i en termos plassert i et kammer/inkubasjonsskap og hvor temperaturen i inkubasjonsskapet reguleres som funksjon av temperaturen i prøven. Ved alltid å holde temperaturen i omgivelsene noe lavere enn temperaturen i prøven, vil en temperaturøkning skyldes en varme produserende reaksjon i prøven. Dette kan enten være en biologisk aktivitet eller kjemiske varme produserende reaksjoner. På denne måten kan mulige selvantenningsforløp studeres.

Resultatene viser at prøver av høy oppnådde temperaturer mellom 70 og 78 ºC i termosforsøk i 1 liter skala. Temperaturøkningen krevde god tilgang på luft (oksygen). Egnede fuktighetsforhold og tilsetning av mikroorganismer ga en svært rask temperaturøkning. Temperaturøkningen var avhengig av tilstrekkelig tilførsel av oksygen for å oppnå aerobe betingelser.Ved 75-78 ºC avtar den mikrobiologiske aktiviteten og over denne temperaturen definerer vi prosessene til å være kjemiske.

Ved de forsøksbetingelser vi har benyttet hittil, har temperaturen økt til 92 ºC som er over det biologisk aktive området. Oksygenforbruket ved denne temperaturen viser at det foregår en kjemisk oksidasjon. Den kjemiske oksidasjonen synes å produsere mindre varme enn oksygenforbruket skulle tilsi. Dette kan tyde på at det ikke er en fullstendig oksidasjon av materialet.

Ved 80-90 ºC i et stort lager av høy vil selvantenning være under utvikling.

Den kjemiske oksidasjonen og selvvarmings egenskaper ved temperaturer over 80 ºC studeres også med TGA (Termogravimetrisk analyse) og DSC ( Differensiell scanning calorimetri). Ved TGA måles vektendringer i materialet ved en definert atmosfære og temperaturer. Instrumentet brukes til å måle oksidasjoner, degradering og fordampning.
Ved DSC måles varmekrevende og varmeproduserende kjemiske reaksjoner. Varmgang i høy skyldes varmeproduserende reaksjoner. Ulikt høymateriale og forbehandling sammenlignes..

Biologisk forårsaket selvantenning
Biologisk aktivitet danner alltid varme. Samtidig omdannes materiale og det dannes kjemiske restprodukter. De kjemiske restproduktene er enten stabile, noe som er vanligst etter aerobe prosesser som i hovedsak danner karbondioksid og vann, eller ustabile eller brennbare forbindelser som etter anaerobe biologiske prosesser (for eksempel metan, hydrogen, aldehyder, alkoholer, organiske syrer og andre reduserte mellomprodukter). Den maksimale temperaturen for denne typen biologiske prosesser er ca. 70 - 78ºC.

Reaksjonshastigheten til kjemiske reaksjoner øker derimot videre med temperaturen. Varmeproduserende kjemiske reaksjoner som frigjør varme vil derfor kunne øke temperaturen ytterligere slik at reaksjonen blir raskere og raskere.

Kjøling skjer ved fordampning og direkte ved overflatekontakt (fuktforhold er viktig både med hensyn til varmeledningsevne og fordampning). Eventuell varmetilførsel og omgivelsestemperaturen er også av betydning.

Fysiske forhold av betydning for tilførsel av reaktanter er viktig, f.eks. tilførsel av oksygen/luft på grunn av vind, trekk, bevegelse, stikking inn i hauger eller lignende.

Selvantenning i høy skjer innen 5 - 10 uker etter innsamling, men det er også registrert sannsynlig selvantenning etter flere år. Tidspunktet vil således kunne variere i stor grad.

Hvordan unngå selvantenning

Unngå fukt
Selve tørkingen av høyet før det samles sammen er viktig. Cellene i høyet lever inntil vanninnholdet blir lavere enn 47-48%. Mye av vannet forsvinner i den hurtige innledende tørkefasen. Det er vanskeligere å senke fuktigheten til under 30%. Høy er mikrobiologisk tilnærmet helt stabilt når fuktigheten er under 12% og i likevekt med en relativ luftfuktighet på 65%, noe avhengig av temperaturforhold. Ved fuktighet i høyet mellom 25 og 40 % vil mikrobiell aktivitet lett komme i gang.

Unngå store volum
Store volum øker isolasjonen og avkjølingsoverflaten avtar.
Høyballer bør derfor lagres med luft mellom ballene og med mulighet for undersøkelse under lagring.

Observasjon av lukt og temperaturøkning
Ved varmgang i høy og halm utvikles det nedbrytnings produkter som har en karakteristisk
lukt.

Forsiktig med lufttilgang
Tilførsel av luft til høy og halm med varmgang øker faren for selvantenning.

Informasjon
Resultatene fra prosjektet skal brukes i arbeidet med å forebygge branner i landbruket, et arbeid som organiseres gjennom samarbeidsorganet Landbrukets Brannvernkomité. År 2002 skal være et satsingsår for brannvern i landbruket, og temaet vil er satt på dagsordenen i ulike sammenheng gjennom mediene, på møter med bønder, ved tilsyn på det enkelte gårdsbruk m.m. Det vil også bli gitt informasjon gjennom landbruksfagskolene.

Prosjektansvarlig institusjon: Landbrukets brannvernkomite
Prosjektleder: Gudmunn Eidså, SINTEF Kjemi

Prosjektet er finansiert av Norges forskningråd (NFR), Landbrukets brannvernkomite, Forsikringsselskapene Gjensidige og If, Norsk brannvernforening, Norges Bondelag, Direktoratet for brann og elsikkerhet og Brandforsk (Sverige).

Tips en venn


Del på Facebook

Tips en venn

Din e-post:
Mottakers e-post:

Send tips »

TEKSTSTØRRELSE: AAA

Søk i våre sider