Tendenser til selvantennelse hos noen treolje-produkter

Ifølge Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap (DSB) har treoljeprodukter årlig vært årsak til flere branner i Norge. DSB anmodet derfor SINTEF NBL om å utrede riktigheten av selvoppvarming og selvantenning ved bruk av treoljer.

Undersøkelsen omfatter følgende aspekter av problemstillingen:

• En kartlegging av brannfaren ved bruk av ulike treoljeprodukter med hensyn til tendenser til selvoppvarming og selvantennelse.
• En undersøkelse av hvilke treoljeprodukter som er tilgjengelige på det norske markedet som kan forårsake selvoppvarming og mulig antennelse av gjennombløte filler, koster, etc.
• Evaluere muligheten forav selvantennelse i forbindelse med bruk av ulike type kluter, koster etc.
• Anbefale tiltak for sikker bruk, lagring, fjerning eller destruksjon av utstyr brukt ved påføring av treolje.

HOVEDKONKLUSJONER OG ANBEFALINGER

Konklusjonene fra utredningen kan oppsummeres som følger:

Treoljeprodukter som er tilsatt tørrende oljer (oljer som lett oksideres og derved herdes til en tørr, sterk og uløselig film), kan som andre vanlig brukte produkter, medføre selvantennelse ved oksidasjon av produktet. Oksydasjon er den vanligste kjemiske prosessen som forårsaker selvanntenning.

Porøse (stor overflate pr. vektenhet) kluter gjennomtrekt med treolje, vil bare forårsake selvantennelse og brann under helt spesielle omstendigheter.
Dette bekreftes også av et heller lavt antall registrerte årlige branner forårsaket av kjemiske prosesser som medfører selvantennelse (ca. 10 boligbranner og 10 branner i andre bygninger), sammenlignet med det høye forbruket av produkter som er i stand til å forårsake denne spesielle typen av selvantenning. i tillegg til treoljeproduktene.

Totalt 33 eksperimenter ble gjennomført for å undersøke tendensen til selvoppvarming og selvantennelse for forskjellige treoljer.

Åtte ulike treoljer, inkludert linolje, en penetrerende olje (penetration oil) og en rusthindrende olje, samt to typer filler (dvs. bomullskluter og polergarn eller ‘Twist’), ble testet i to ulike forsøksoppsett.

Reell sevlantennelse og brann ble oppnådd i bare 5 av 33 tester. De fleste testene resulterte i selvoppvarming og en lite kritisk temperaturutvikling, dvs. at temperaturen steg til et maksimumnivå, som ikke var høy nok til å forårsake selvantenning, fulgt av et temperaturfall ned til romtemperatur. Hovedårsaken til dette kan være som følger:
a) For liten størrelse på forsøksoppsettet/for lite isolasjonstykkelse (forårsaket av høyt varmetap)
b) For stor pakkingetetthet av filler (som førte til dårlig ventrilasjon (oksygentilførsel) og en tilsvarende lav varmeutviklingshastighet).

Følgende hovedkrav må oppfylles for at en bløt fille skal antenne, forutsatt at oljen har tendens til å selvantenne:

• Isolering: Filler våte av treolje må plasseres et sted hvor varmetapet er begrenset. Fillene kan lagres i for eksempel i en avfallsbeholder med minimumsstørrelse og fylt med annet avfall med gode isolerende egenskaper. Under optimale ventilasjonsbetingelser for fillene, og høy temperatur på en varm sommerdag, vil den nødvendige størrelsen på avfallsbeholderen reduseres betydelig for å oppnå selvantennelse.
• Omgivelestemperatur: Selvoppvarming skjer oftest ved høy omgivelsenstemperatur. Ved å øke romtemperaturen fra 24 °C til 44 °C i testene med ‘Faxe’ gulvolje, ble en ikkekritiske temperaturutvikling forandret til en kritisk temperaturutvikling, som forårsaket selvantenning og fullstendig forbrenning av en 3 x 1 m² klut.
• Minimum omgivelestemperatur: Basert på de utførte eksperimentene kan en konkludere med at det er usannsynlig at tradisjonelle treoljer i vanlige avfallsbeholdere vil selvantenne ved temperaturer under 10-15 °C.
• Ventilasjon: Dersom ventilasjonshastigheten er for høy, vil varmen forsvinne. Dersom ventilasjonshastigheten er for begrenset, vil oksidasjonen og varmeutviklingen bli for lav. Ventilasjonen er sannsynligvis den aller mest kritiske fakoren ved selvantennelse. En altfor høy pakketetthet for fillene, vil begrense lufttilførselen til fillene. Begrenset lufttilføsel til fillene, var sannsynligvis oftere tilfelle, enn det motsatte, i testene som ble utført. Ikke engang 0.3 liter høyt selvantennelig linolje absorbert i en 3 m² bomullsklut, forårsaket selvantennelse ved høy pakketetthet.
• Mengden treolje: Det ser ut som den nødvendige mengen linolje og bomullskluter som skal til for å skape kritisk temperatur og selvantennelse under normale innendørs forhold, må være 0.075-0.1 liter jevnt fordelt på et 1 m² tøystykke av bomull. Ved mer optimale ventilasjonsforhold, høyere omgivelsestemperatur og bedre varmeisolasjon, kan denne mengden trolig ... reduseres noe.
  Dersom den absorberte oljemengen (l/m²) er større enn den optimale mengen, vil temperaturøkningen bli dempet pga. at mye varme går med til å øke temperaturen til den overskytende oljen. Den optimale arealtetthet for oljeabsorbering, ser ut til å være i området 0.1-0.15 l/m².

Polergarn eller ‘Twist’ ser ut til å ha en større tendens til selvantennelse enn bomullsfiller. Dette er på grunn av at twist har en større overflate enn bomullsfiller.

Selv om en ikkekritisk temperaturutvikling ble oppnådd i de aller fleste testene (først og fremst pga. liten isolasjonstykkelse og for høy pakketetthet for fillene), kan en også utlede tendensen til å fremkalle selvantenning fra deisse testene. De farligste oljene er de oljene som har den raskeste og høyeste temperaturøkningen av oljene med ikkekritisk temperaturutvikling, forutsatt at de eksperimentelle betingelsene var like.

Oljene som ble testet kan deles inn i tre klasser med hensyn til brannfare:

• Klasse I - Særdeles risikable oljer:
  􀂃 Linolje.
• Klasse II - Risikable oljer (rangert, dvs. den farligste er opplistet first):
  1. Faxe treolje for gulv
  2. Owatrol anti-rust olje
  3. Trip trap treolje for gulv
  4. Butinox treolje
• Klasse III - Ufarlige eller lite risikable oljer:
  1. Junker Rustic olje
  2. Treolje fra ‘Norsk Trepleie’
  3. Faxe olje til pleie

Blant de fem oljene som ble betegnet som farlige, var det bare Trip trap gulv-olje som ikke hadde sikkerhetsmerking eller advarsel mot risikoen for selvantennelse og brann.

Anbefalinger for sikker håndtering og fjerning av utstyr for treoljer.
Følgende prosedyrer er anbefalt:

• Legg filler og annet utstyr med treolje i en beholder fylt med vann etter bruk, eller
• Brenn filler og annet utstyr med treolje i en peis eller ovn, eller
• Lagre fillene i en lufttett beholder for brannfarlig avfall, i tilfelle behov for korttidsoppbevaring eller transport
  

Sluttkonklusjon
Med utgangspunkt i denne eksperimentelle undersøkelsen, kan en konkludere med at treoljeprodukter representerer en risiko for selvantennelse og brann, selv om selvantennelse bare skjer under bestemte betingelser. På grunn av at slike omstendigheter kan oppstå relativt ofte, spesielt innendørs så vel som utendørs om sommeren, anbefaler vi en godt synlig advarsel på slike produkter. Dvs. med hensyn til brannfare og hvordan en skal behandle utstyr etter bruk.

Prosesser som fører til selvantenning
Tre prosesser kan forårsake selvantennelse. Disse er:

• fysikalsk
• biologisk
• kjemisk

Feilaktig bestemmelse av brannårsak

Ved gjennomgang av DBS sin statistikk mht. branner som har sedlvantennejlse som brannårsak, er det mange branner som tydeligvis hadde en annen brannårsak enn selvantennelse. For at man skal kunne si at en brann er forårsaket av selvantennelse, må nødvendig varme for antennelse hovedsaklig produseres av materialet selv (ved hjelp av de tre prosessene nevnt over), ikke ved ekstern varmetilførsel.
Eksempler på branner kategorisert som selvantente branner, var faktisk forårsaket av:

• saging (friksjon)
• gnister (bar ild)
• varm aske med glør (bar ild)
• brennbar væske på en varm overflate (motor, ovn etc.)
• olje i en frityrgryte eller fett i en varm stekepanne
• antennelse av ved eller trevegg pga. varmeoverføring fra peiser eller varmeapparater
• brennglass-effekt
• tekstiler eller papir i kontakt med en lyspære
• støv i en TV
• pipebranner
• lekkasje av bensin eller diesel på varm motor i bil, buss eller lastebil

Typisk for alle disse tilfellene er at den nødvendige varmen som skal til for å antenne ble tilført materialet.

Dette forteller om dårlig kjennskap til selvantennelse. På den andre siden er det grunn til å tro at flere branner forårsaket av selvantenning, aldri blir avslørt som det av samme grunn.