Vast CO2-blussysteem: werking, problematiek en bouw van een schaalmodel voor educatieve doeleinden

William Van Laken Arne Dobbelaere
Om de problematiek rond het gebruik van een vaste CO2-blusinstallatie op koopvaardijschepen aan te pakken werd een realistisch schaalmodel van het systeem ontworpen en gebouwd waarmee de juiste activeringsprocedure aan studenten op de Hogere Zeevaartschool Antwerpen in praktijk kan worden aangeleerd.

Studenten Hogere Zeevaartschool verhogen brandveiligheid aan boord.

Studenten van de Hogere Zeevaartschool Antwerpen bouwden het brandblussysteem van een schip realistisch na, een primeur. Door in het klaslokaal te oefenen, leren de toekomstige officieren precies wat te doen wanneer er brand zou uitbreken aan boord. Antwerpse havenbedrijven zijn enthousiast.  

In de machinekamer van een koopvaardijschip breekt een hevige brand uit. Het blussysteem, dat er sinds de bouw van het schip aanwezig is, werd nog nooit gebruikt. De kapitein is verantwoordelijk voor de veiligheid aan boord, maar heeft tijdens zijn opleiding nooit concreet geleerd hoe het blussysteem moet geactiveerd worden. Een zogenaamde ‘fire drill’ vond nooit plaats.

Deze levensbedreigende situatie komt nog vaak voor op schepen. Maar er is beterschap op komst: twee studenten van de Hogere Zeevaartschool Antwerpen bouwden voor het eerst een volledig CO2-blussysteem na. Zo leren officieren in spe sinds september 2018 grondig omgaan met het systeem tijdens de lessen brandveiligheid.

Om de studenten een duidelijk beeld te geven van een CO2-blussysteem, werd enkel gewerkt met onderdelen die effectief voorkomen of gebruikt worden aan boord. Op die manier werd een zeer realistisch schaalmodel gebouwd.

Afbeelding van het schaalmodel

Hoe werkt het brandblussysteem?

Vloeibare CO2 wordt opgeslagen in stalen cilinders die zich in de CO2-kamer van het schip bevinden. Het aantal cilinders is afhankelijk van de grootte van de machinekamer. Grote schepen kunnen er enkele honderden aan boord hebben. Ze staan met pijpleidingen in verbinding met de sproeikoppen aan het plafond van de machinekamer. Bij activering van het blussysteem komt de vloeibare CO2 vanuit de cilinders vrij via de sproeikoppen, waar de CO2 verdampt en gasvormig wordt. CO2 is zwaarder dan lucht en zakt naar beneden. De zuurstof die de brand voedt, wordt zo verdreven waardoor de brand zal ‘stikken’.

Ongevallenanalyse

Het analyseren van concrete ongevallen waarbij het gebruik van CO2-blussystemen faalde, bracht uiteenlopende oorzaken aan het licht. Pijpleidingen die verkeerd werden aangesloten tijdens de bouw van het schip, laksheid bij inspecties van het blussysteem en activeringsinstructies die door een rederij enkel in  het Japans voorzien werden, zijn enkele oorzaken.

Maar de belangrijkste vaststelling was de geringe kennis bij de bemanningsleden van zowel het gebruik van het systeem als de gevaren die hierbij komen kijken. Vaak veroorzaakten deze ongevallen de dood van bemanningsleden. Het nut van de bouw van een schaalmodel van een vast CO2-blussysteem en het voorzien van een bijhorend lessenpakket werden hierbij bewezen.

Interesse vanuit de bedrijfswereld

Voor de bouw van het schaalmodel werd van nul begonnen. Allereerst werden plannen uitgetekend en berekeningen gemaakt. De Hogere Zeevaartschool stelde een budget ter beschikking. Dankzij de bijkomende financiële hulp van enkele Antwerpse havenbedrijven bleef de bouw van het schaalmodel ruim binnen het budget.

Eén van die bedrijven is gespecialiseerd in de installatie en het onderhoud van CO2-blussystemen en stond volledig achter dit project omdat medewerkers van het bedrijf zich naar eigen zeggen zeer bewust is van de problematiek. Bij onderhouds- en inspectiebeurten op schepen krijgen ze regelmatig vragen van officieren over het gebruik van het systeem. “Kan je mij eens uitleggen hoe het systeem juist werkt?” en “Hoe moet ik het systeem activeren als het nodig is?” waren maar enkele van de vele vragen.

Toen twee studenten het bedrijf contacteerden en meedeelden dat ze een schaalmodel wilden bouwen, was de zaakvoerder meteen bereid om dit project te steunen. Een groot deel van de noodzakelijke onderdelen werd ter beschikking gesteld en tips voor de bouw van het schaalmodel werden meegeven.

Instructievideo

Het schaalmodel werkt volledig conform de internationale regelgeving. Zo valt bijvoorbeeld de ventilatie automatisch uit, de verschillende audiovisuele alarmen gaan op de vereiste tijdstippen af en een geactiveerd vertragingsmechanisme remt minimum dertig seconden het openen van de CO2-cilinders af. Zo krijgt de bemanning de tijd om de machinekamer te verlaten, alvorens CO2 vrijkomt.

Elk facet van de regelgeving omtrent deze systemen werd samengevat in een theoretisch lessenpakket voor docenten en studenten. Onder het motto ‘al doende leert men’, wordt de procedure om het systeem te activeren aangeleerd via het schaalmodel, de zelf ontworpen handleiding en de instructievideo (https://youtu.be/XLHVUJjS0VE).

 

Studenten aan de Hogere Zeevaartschool, kunnen vanaf dit academiejaar op een interactieve manier voldoende kennis vergaren, niet enkel door de theorie te bestuderen maar ook door in praktijk met dit systeem te werken. Met de verwezenlijking van dit project wordt ervan uitgegaan dat de toekomstige officieren een betere kennis zullen hebben van het gebruik en zich meer bewust zullen zijn van de gevaren van het bedienen van een vast CO2-blussysteem. Zo hoopt de Hogere Zeevaartschool het risico op dodelijke ongevallen aan boord van koopvaardijschepen aanzienlijk te verkleinen.

Bibliografie

Air Liquide. (2016, december 15). Carbon dioxide. Geraadpleegd 6 april 2017, van https://encyclopedia.airliquide.com/carbon-dioxide

Air Products. (2016, maart). Safety Data Sheet: Carbon dioxide. Air Products. Geraadpleegd 7 mei 2017, van http://www.airproductsafrica.co.za/Downloads/MSDS/Carbon%20Dioxide.pdf

American Bureau of Shipping. (2017, januari). Guidance notes on fire-fighting systems. ABS. Geraadpleegd 6 mei 2017, van https://www.eagle.org/eagleExternalPortalWEB/ShowProperty/BEA%20Reposit…

Ansul. (z.d.). CO2 blusgassystemen - ANSUL. Geraadpleegd 18 april 2017, van http://www.ansul.nl/Veiligheid/Blussystemen/Op--en-overslag/CO2-blusgas/

Biesot Joop. (2016, december 22). Bezoek UniService Belgium.

Brady Co, R. J. (1994). Marine fire prevention, firefighting and fire safety. United States of America: A Prentice Hall publishing.

BTicino. (2018). Audio alarm van BTicino. Geraadpleegd 7 april 2018, van https://www.ecataleg.be/nl

Bulkcarrier Guide. (2010). Fixed CO2 & HALON Installation for cargo ships. Geraadpleegd 4 mei 2017, van http://bulkcarrierguide.com/fixed-fire-fighting-systems.html

CO2 Flooding System - Fixed Fire Fighting on Ships. (2015, oktober 25). Geraadpleegd 8 mei 2017, van http://marineengineeringonline.com/co2-flooding-system-on-ships/

Corbett, G. (2009). Fire engineering’s handbook for firefighters I & II. United States of America: PennWell corporation.

Couttie, B. (2010, mei 10). Are your CO2 safety pins unsafe? Geraadpleegd 21 april 2017, van http://maritimeaccident.org/2010/05/are-your-co2-safety-pins-unsafe/

Cowley, J. (2002). Fire Safety at Sea (Vol. 5). London: IMarEST.

Danfoss-Semco. (2013). Low-Pressure CO2 Fire Extinguishing Systems. Geraadpleegd 4 mei 2017, van http://www.artidenizcilik.com/Upload/Dokumanlar/482015172734386.pdf

Danfoss-Semco (2016). CO2 High Pressure System. Geraadpleegd 5 mei 2017, van http://danfoss.ipapercms.dk/DanfossSemco/Marine/CO2highpressuresystem/A…

Danish Maritime Accident Investigation Board. (2016). CAROLINE MÆRSK - Fire in containers on 26 August 2015 (Accident report) (p. 28). Denmark: Danish maritime accident investigation board. Geraadpleegd 2 mei 2017, van http://www.dmaib.com/Ulykkesrapporter/CAROLINE%20M%C3%86RSK%20-%20Fire%…

De Gryze, J. (1998). Vaste Brandblusinstallaties met CO2. Hogere Zeevaartschool Antwerpen, Antwerpen.

De Merck manual. (2003, februari). MSD Privacy Statement [medische encyclopedie]. Geraadpleegd 18 april 2017, van http://www.merckmanual.nl/mmhenl/sec12/ch159/ch159b.html

Det Norske Veritas. (2001, januari). Fire safety. Det Norske Veritas. Geraadpleegd 18 mei 2018, van https://rules.dnvgl.com/docs/pdf/DNV/rulesship/2001-01/ts410.pdf

Dold. (2018). Tijdsrelais dold. Geraadpleegd 7 april 2018, van https://en.dold.com/products/index.html

Dr. James Cowley. (2002). Fire Safety at Sea (Vol. Part 5). London, U.K.: Imarest Publications.

EIGA. (2003). Campaign against asphyxiation. European Industrial Gases Association. Geraadpleegd 6 april 2017, van http://www.linde-gas.com/internet.global.lindegas.global/en/images/Camp…

Federal bureau of Maritime Casualty investigation. (2014). Fire and explosion on board the MSC Flaminia. (Investigation report No. 255/12) (p. 181). Germany: Bundesstelle für Seeunfalluntersuchung. Geraadpleegd 2 mei 2017, van http://www.bsu-bund.de/SharedDocs/pdf/EN/Investigation_Report/2014/Inve…

Fire Dampers and Smoke Dampers: The Difference is Important - ProQuest. (z.d.). Geraadpleegd 15 mei 2017, van http://search.proquest.com/openview/c1459d73e34002cb32e0179abf44943e/1?…

General Cargo Ship. (2010). CO2 fire extinguishing installations for cargo ship machinery spaces. Geraadpleegd 4 mei 2017, van http://generalcargoship.com/CO2-fire-extinguishing-installation.html

Häger. (2018). Häger e-catalogus. Geraadpleegd 7 april 2018, van http://www.hager.be/producten-e-catalogus/9787.htm

HSDB. (2015, oktober 19). HSDB - Carbon Dioxide. Hazardous Substances Data Bank. Geraadpleegd 15 mei 2017, van https://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search2/r?dbs+hsdb:@term+@rn+124…

IFSTA. (2001). Marine Fire Fighting for Land-Based Firefighters (1ste dr.). International Fire Service Training Association.

IMO. (2010). IMO Code on Alerts and Indicators, 2009. IMO.

IMO. (2014). SOLAS. London, U.K.: IMO.

IMO. (2016). International Code for Fire Safety Systems (FSS Code). Geraadpleegd 7 april 2017, van http://dmr.regs4ships.com/docs/international/imo/codes/prem/fss.cfm

IMO. (2017, januari 1). SOLAS. International Maritime Organisation.

ISO. (1982). ISO 2412 Shipbuilding - Colours of Indicator Lights. ISO. Geraadpleegd 9 mei 2017, van https://rules.dnvgl.com/docs/pdf/DNV/statutoryinterpretations/2013-09/S…

Kleine blusmiddelen - brandweer Zandhoven. (z.d.). Geraadpleegd 18 april 2017, van http://www.brandweerzandhoven.be/kleine-blusmiddelen

Langford, N. (2005). Carbon dioxide poisoning. West Midlands Poisons Unit. Geraadpleegd 15 mei 2017, van https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16499405

Leung, H. K. (2005). A Routine Inspection of the Fixed CO2 Fire Extinguishing System that led to the Death of Four Officers! Marine Department, Hong Kong Special Administrative Region. Geraadpleegd 26 april 2017 van http://www.dieselduck.info/machine/06%20safety/2004%20Fixed%20CO2%20acc…

Linde AG. (z.d.). Safety_Advice_12303_25938.pdf. Geraadpleegd 16 november 2016, van http://www.linde-gas.pt/internet.lg.lg.prt/en/images/Safety_Advice_1230…

Marine Accident Investigation Branch. (2014). Report on the investigation of the fire on the main deck of the ro-ro cargo ferry Corona Seaways in the Kattegat, Scandinavia on 4 December 2013 (Accident report No. 17/2014) (p. 39). United Kingdom: Marine Accident Investigation Branch.

Mets, B., Davidson, O., De Coninck, H., Loos, M., & Leo Meyer. (2005). IPPC Special report on Carbon Dioxide Capture and Storage (Vol. Working group III of the Intergovernmental Panel on Climate Change). New York: Cambridge University Press. Geraadpleegd 2 mei 2017, van https://www.ipcc.ch/pdf/special-reports/srccs/srccs_wholereport.pdf

Mohit, K. (2017, maart 17). 8 Mistakes You Should Never Make While Handling CO2 Fire Fighting System. Geraadpleegd 2 mei 2017, van http://www.marineinsight.com/?p=46616

Omal. (2018). Pneumatische actuator. Geraadpleegd 7 april 2018, van http://www.omal.it/eng/Products

PGS. (2014, april). PGS 9: Cyrogene gassen opslag van 0.125 m3 - 100 m3. Publicatiereeks gevaarlijke stoffen.

Samotra, A. (2016, juli 21). 12 Things You Must Do Before Operating Ship’s CO2 Fire Extinguishing System. Geraadpleegd 16 november 2016, van http://www.marineinsight.com/guidelines/12-must-do-things-before-operat…

Schneider. (2018). Schneider contactblokken. Geraadpleegd 7 april 2018, van https://www.schneider-electric.be/nl/all-products

Schneider Electric. (z.d.). Tijdsrelais. Schneider Electric. Geraadpleegd 4 april 2018, van https://www.schneider-electric.be/documents/schematheque/32NI006N.pdf

Schrack Technik. (z.d.). Contactoren Schrack Technik. Geraadpleegd 4 april 2018, van https://www.schrack.be/know-how/industrietechniek/contactoren/

Skaggs R, S. (1998, mei 12). Examing the risk of carbon dioxide as a fire suppresant. Geraadpleegd 19 april 2017, van https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/el/fire_research/R00…

Teconex. (2018). Transformator Z7-TRG/24. Geraadpleegd 7 april 2018, van https://teconex.catbuilder.info/catalogs/cat.asp?cat=cat00&language=nl

Tempcolec. (2018). Tijdsrelais IK7817N. Geraadpleegd 7 april 2018, van https://www.tempolec.com/nl/produit/201/ik7817n.81-200

The Nautical Institute. (2010). False E/R CO2 flooding alarm. Geraadpleegd 16 november 2016, van http://www.nautinst.org/en/forums/mars/mars-2010.cfm/201052

Transportation Safety Board of Canada. (2003). Engine room fire and subsequent failure of the CO2 distribution manifold - Queen of Surrey (Investigation report No. M03W0073) (p. 57). Canada: Minister of Public Work and Government Services 2006.

Tyco Seaplus. (2014). Marine Fire Fighting system. Tyco Marine Services.

United States Coast Guard. (2012, november 12). Marine safety alert: Accidental release of CO2 system! United States Coastguard. Geraadpleegd 26 april 2017 van http://maritimeaccident.org/http://maritimeaccident.org/wp-content/uplo…

Van Dokkum Klaas. (2011). Ship Knowledge. Enkhuizen: DOKMAR Maritime Publishers B.V.

VEBON-NOVB, & VIVB. (2015). Specifieke Veiligheids Informatie (SVI): Brandblus en brandpreventie installaties. VEBON-NOVB.

Ventomatic. (2018). Axiaal ventilator. Geraadpleegd 7 april 2018, van http://www.ventomatic.com/nl/producten/industrie/

Verstraelen, H. (2014, september). Safety: Firefighting.

Universiteit of Hogeschool
Master Nautische Wetenschappen
Publicatiejaar
2018
Promotor(en)
Vincent Leysen
Kernwoorden
Deel deze scriptie