PTGoes, het verlengstuk voor professionele hulpdiensten

Werking Firexpress

De microneveltechniek van Firexpress

Elk type brand vraagt zijn eigen specifieke blustechnieken en blusmiddelen, die ook nog eens gelijktijdig ingezet moeten kunnen worden. Het Deense Firexpress ontwikkelde de ongeëvenaarde watermist- of micronevel blustechniek. De techniek werkt met extreem kleine waterdruppeltjes en is met veel minder water toch veel effectiever dan de traditionele blussystemen. De pomp- of perslucht aangedreven blussystemen met de dual nozzel bluslans zijn bovendien multifunctioneel, 360° wendbaar en kunnen heel eenvoudig op of in bestaand materieel worden geplaatst.
Het is wetenschappelijk bewezen dat de microneveltechniek, oftewel, het blussen met watermist, zeer effectief is en maar een fractie gebruikt van de hoeveelheid water die voor conventioneel blussen nodig is. Nevenschade door wateroverlast is er dus niet of nauwelijks.De laatste jaren is het gebruik van micro waterdruppels dan ook steeds populairder geworden in de brandbestrijding. Vele brandweerkorpsen over de hele wereld gebruiken het watermist blussysteem al met groot succes.

Hong Kong brandweer in actie met een Firexpress blusmotor. Deze brand werd geblust met 38 liter water

Hong Kong brandweer in actie met een Firexpress blusmotor. Deze brand werd geblust met 38 liter water

 

Het succes van de Firexpress microneveltechniek
Brandbestrijding met watermist of micronevel verschilt veel van de conventionele blustechniek van 'water op vlammen'. Zo is het oppervlaktebereik van de watermistdruppels enorm groot. 1 liter water beslaat in microdruppels een totaaloppervlak van 100 m²! Komt dit grote wateroppervlak in het vuur, dan absorbeert het direct de hitte en veroorzaakt het een overdruk van stoom rond de brandhaard die de toestroom van zuurstof naar het vuur onmogelijk maakt.

De succesfactoren van deze vorm van primaire blussing zijn dus:

  • Absorptie hitte.
  • Onderdrukking zuurstoftoevoer door stoom.
  • Koeling oppervlakte rondom.


De watermistdruppels zijn zo klein dat ze vrij lang in de lucht blijven hangen en door het vuur zelf via de luchtstroom mee de brandhaard in gezogen worden. Onderzoek in Noorwegen heeft aangetoond dat deze kleine druppels in zo korte tijd zo heet worden, dat ze een grote hoeveelheid stoom veroorzaken die de luchttoevoer onderdrukt, wat een extra bluseffect tot gevolg heeft. Dit verklaart waarom in sommige gevallen slechts 1/3 van de berekende hoeveelheid watervolume nodig was om de brand te blussen.

Zie fig. 1

Om het verschil te illustreren tussen het effect van de watermistdruppels en de kleine waterdruppels uit een conventioneel bluspistool, kijken we naar de tijd die nodig is om de druppel te verdampen van vloeibaar naar stoom.

Zie fig. 2


Dit is één van de hoofdredenen waarom tijdens conventioneel blussen veel verspilling plaatsvindt en de overvloed aan water niet in de brand terecht komt, maar ernaast, op de vloer, waar het bovendien onnodige extra schade aanricht.

Geen nadelen van hoge druk
Om met een conventioneel blussysteem kleine waterdruppels te maken, heb je een hoge druk nodig, tussen de 100 en 250 bar. Die hoge druk is tevens nodig om de druppels het vereiste bereik te geven dat nodig is voor het effectief blussen van een brand.
Deze hoge druk geeft de druppel een hoge snelheid die echter veel negatieve effecten veroorzaakt.

Bijvoorbeeld:

  • Er wordt een grote hoeveelheid lucht aangezogen door de blusstraal.
  • Sterke verspreiding van brandend materiaal en afval.
  • Gevaarlijk bij direct gebruik op mensen.
  • Kort bereik.
  • Krachtige terugslag van het bluspistool.


De met de sterke blusstraal aangezogen lucht geeft dus juist voeding aan de brand en daardoor eveneens moeilijk controle over de hitte van de rookgassen. In sommige gevallen kan dat effect zo sterk zijn, dat het vuur hierdoor zelfs dramatisch wordt aangewakkerd! Voor vloeistofbranden waarbij tevens gebruik van een schuimvormend middel noodzakelijk is, is die hoge druk helemaal een complex probleem. De microneveltechniek van Firexpress werkt bij een druk van slechts 23 bar en heeft deze nadelen dus niet!

De Firexpress dual nozzel combineert micro-drops met laag expansie schuim, om effectief bij verschillende branden te worden ingezet; van bosbranden tot moeilijke vloeistofbranden.

Door het speciale aerodynamisch effect rondom de waterdruppel is de unieke Firexpress HPU nozzel in staat om microdruppels te maken bij een druk van slechts 23 bar met een bereik van maar liefst 15 meter! Niet geëvenaard door welk ander bestaand systeem met kleine waterdruppels dan ook.
Specifiek de lage druppelsnelheid van de Firexpress watermisttechniek garandeert dat er geen luchtaanzuiging optreedt in de straal die het bluseffect vermindert.
Laten we de natuurkundige achtergronden van druppelgrootte, snelheid, druk, luchtaanzuiging etc. bekijken. Het horizontale bereik (afstand) van een druppel wordt hoofdzakelijk beïnvloed door zijn traagheid en door wrijving met de lucht. De definitie van traagheid is: massa x snelheid.
Om de traagheid van een waterdruppel van bepaalde grootte te verbeteren en ook het bereik, moet dus de snelheid verbeterd worden. Helaas zal dan ook de wrijving met de omringende lucht toenemen. Feit is dat de wrijving in kwadraat omhoog gaat ten opzicht van de snelheid, oftewel:

Wrijving = snelheid²

Die wrijving is er op zijn beurt de oorzaak van dat bij een hogedruk waterstraal een sterke zelf-aanzuigende luchtstroom ontstaat. In Zweden zijn testen gedaan met een 200 bar-systeem waarbij de windsnelheden in het spraypatroon zijn gemeten.

De resultaten:

  • 4 meter van de nozzel 26,0 meter/seconde
  • 5 meter van de nozzel 17,8 meter/seconde
  • Voor de duidelijkheid, 26 m/s = 94 km/h en gelijkwaardig aan 10 op de schaal van Beaufort... ofwel, een zware storm!

Met het Firexpress micronevel blussysteem werd op 4 meter afstand van de nozzel een snelheid gemeten van:
4 m/s = gelijk aan windkracht 3 op de schaal van Beaufort, beter bekend als een zachtaardige bries.

Dit verklaart waarom bij blussen met hogedruk het vuur vaak heftig oplaait, en waarom het dat niet doet bij watermist blussen met Firexpress!

Veilig op de huid blussen
De Zweedse overheid (Räddningsverket) adviseert voor conventionele 200 bar hogedruksystemen een veiligheidsafstand van 7 meter tot de onbeschermde huid. Dit maakt het gebruik bij vervoers- en gebouwbranden waar menselijke slachtoffers aanwezig zijn erg lastig. De brandweerman/-vrouw moet goed opletten dat hij het bluspistool niet rechtstreeks op het menselijk lichaam richt, want dat kan ernstig letsel veroorzaken.

Deze techniek wordt wel 'blussen om een hoekje' genoemd.

De microdruppels hebben het grootste effect wanneer de temperatuur in de primaire brand hoog is. Zodra de temperatuur zakt (rookgas koeling), kan het blussen al gauw weer meer richting de bron plaatsvinden

Werking Firexpress bij vloeistofbranden
Het bestrijden van een vloeistofoppervlaktebrand met microdruppels is bijzonder moeilijk, zelf als er schuimvormend middel aan de blusstraal wordt toegevoegd.
Het Firexpress concept is echter multifunctioneel en kan dankzij de gepatenteerde dual nozzel behalve een nevel van microdruppels ook een laag expansieschuim aanbrengen op het vloeistofoppervlak. Het bereik van de worplengte is 15 meter bij een nozzeldruk van 23 bar en de opbrengst bedraagt 120 liter water/schuim per minuut.
Door de keuzehandel op de bluslans kan de bediener snel overschakelen van microdruppels naar schuim en omgekeerd. Het aanbevolen schuim voor het Firexpress systeem is het alcoholbestendige hoge kwaliteit AFFF schuim.

De schuimmogelijkheid is zeer belangrijk voor de eenheid die als eerste ter plaatse arriveert. Moeilijke vloeistofbranden moeten zo snel mogelijk worden aangevallen, door de vloeistof snel af te dekken en te isoleren. Dit geldt voor industriebranden, maar ook voor brandbare vloeistoffen bij verkeersbranden.

Werking Firexpress bij bos-, heide- en duinbranden
Het Firexpress systeem wordt door tal van brandweerkorpsen over heel de wereld gebruikt bij het bestrijden van natuurbranden. Zowel de testen als de ervaringen wijzen uit dat het watermist blussysteem een heel hoog 'knock-down'-effect heeft. In veel gevallen kan de brandbestrijder het vuur langs de vuurlijn neerslaan 'zo snel als hij kan rennen'. Dit betekent een snelle controle over de brandsectie. Direct erachter aan kan dan het definitieve uitblussen worden begonnen.

Voor deze taak staat de bluslans in de schuimstand, alternatief is de apart leverbare vlakstraal-nozzel. De vlakstraal-nozzel is ook bijzonder effectief om een stoplijn te maken bij grasbranden, lage bosschages en soortgelijke objecten. Verschillende schuimtypes of brandvertragers kunnen makkelijk aan het water worden toegevoegd om het bluseffect te verbeteren.

Firexpress bij een bosbrand in Brisbane, Australia

Wie werken er met Firexpress?

Veel hulpverleningsdiensten zoals ambulance, brandweer, politie, landmacht, defensie, marine, koopvaardij, burgerscheepvaart en bedrijfshulpdiensten in Europa, Midden-Oosten, Azië, Australië en de VS gebruiken het Firexpress systeem al met succesvolle resultaten.

Firexpress systemen zijn wereldwijd geïnstalleerd in brandweerwagens, reddingvoertuigen,  officiersvoertuigen en machinekamers. Maar tevens ook in snel inzetbare mobiele eenheden die een effectieve eerste blusactie uitvoeren. Firexpress motoren worden bijvoorbeeld ingezet bij brand in tunnels en smalle drukke stadsdelen. Firexpress terreinvoertuigen zoals de quad, wordt vooral gebruikt in ruigere buitengebieden als bos, heide, duin en strand.
Leger, marine en luchtmacht van de Scandinavische landen hebben het systeem opgenomen in het materieel van hun diverse NATO- en UN-strijdkrachten (KFOR, SFOR, SHIRBRIG). Zij hebben Firexpress systemen gemonteerd in hun gepantserde militaire voertuigen en in de bewakingsvoertuigen op hun basiskamp. De luchtmacht gebruikt Firexpress om hangars te beschermen en als brandbeveiliging bij het starten van vliegtuigmotoren. De marine en koopvaardij gebruiken Firexpress voor een snelle inzet in machinekamers en andere motorruimtes, de burgerscheepvaart tevens om branden op auto- of personendek te kunnen blussen.

Bron: SINTEF - Norwegian Fire Research Laboratory; National Research Council Canada; Räddningsverket - Fire and Rescue Authority Sweden

Testiminials PTGoes