science >> Wetenschap >  >> Chemie

Bekledingstests tonen aan dat vocht de Grenfell-vlammen mogelijk heeft versneld

Laurence Casey brengt water aan op een aluminium composiet paneel. Krediet:Universiteit van Portsmouth

Tests op aluminium bekledingspanelen, van het type gebruikt op de Grenfell Tower, hebben aangetoond dat de aanwezigheid van water heftige chemische reacties kan veroorzaken en vlammen kan versnellen.

Laurence Casey, student civiele techniek van de Universiteit van Portsmouth, voerde experimenten uit in een gespecialiseerd brandlaboratorium om erachter te komen waarom de panelen een brandrisico kunnen vormen, ondanks dat ze in eerste instantie de veiligheidstests hebben doorstaan.

Zijn onderzoek keek naar de rol water, in de vorm van stoom, zou hebben gespeeld in de verspreiding van vlammen in het North Kensington-torenblok nadat de brand op 14 juni vorig jaar uitbrak.

Het onderzoek van de heer Casey kwam voort uit de eerste experimenten van professor Laurence Harwood, van de Universiteit van Reading, voor het BBC Inside Out-programma. Professor Harwood ontdekte dat er een heftige reactie optrad toen hij een fijne waterstraal op aluminium bekledingsplaten richtte die tot 300 ° C waren verwarmd.

De heer Casey ontwikkelde de experimenten van professor Harwood met zijn eigen onderzoek om meetbare gegevens te verzamelen. De heer Casey zei:"Voorafgaand aan de laboratoriumtests, Ik had twijfels over de reactie tussen het aluminium en stoom. Hoewel aluminium een ​​zeer reactief metaal is, de chemische reactie ontwikkelt zich niet altijd wanneer stoom aluminium ontmoet vanwege de beschermende oxidelagen die op het oppervlak aanwezig zijn. Toen ik de tests had afgerond, mijn twijfels waren weggenomen en ik was ervan overtuigd dat de reactie plaatsvond. De resultaten waren schokkend en om dingen in perspectief te plaatsen, de panelen die aan extra water werden blootgesteld, produceerden meer warmte-energie dan het verbranden van benzine."

Kegelcalorimeter ISO 5660-test. Krediet:Universiteit van Portsmouth

Met behulp van een kegelcalorimeter, die de warmteafgifte meet, De heer Casey ontdekte dat wanneer water werd aangebracht op hete aluminium composietpanelen, een enorme toename van de snelheid van warmteafgifte en verbrandingswarmte opgetreden. Men denkt dat dit het resultaat is van een chemische reactie waarbij waterstof wordt geproduceerd, een licht ontvlambaar gas, die vervolgens afbrandde, meer warmte genereren en bijdragen aan de versnelling van het vuur. De toename van de vrijkomende warmte-energie kan een verder risico vormen voor de ontsteking van ontvlambare materialen in de buurt, en kan de snelheid waarmee het vuur zich over de gevel verspreidt, verhogen.

Hij gelooft in het geval van Grenfell Tower, dit fenomeen zou dan in een kettingreactie terecht zijn gekomen, met meer stoom die vrijkomt uit de brandende polyethyleenkern in de panelen, die in botsing kwam met nabijgelegen aluminium panelen, een andere chemische reactie teweegbrengen en het proces herhalen terwijl extra warmte wordt verzameld. Dit zou een uit de hand gelopen en woeste brand hebben veroorzaakt

Professor Harwood heeft overwogen of verwering van de bekleding in de loop van de tijd meer waterabsorptie in het isolatieschuim mogelijk zou maken. De theorie zou een mogelijke verklaring zijn voor het feit dat de bekleding de eerste tests doorstaat, maar later faalt. Hij zegt ook dat water van de brandweer geen rol zou spelen, omdat het volume de vlammen zou doven.

Laurence Casey zegt dat zonder speculatie, de bron van de waterdamp en het proces van hoe het het aluminiumoppervlak bereikt is onbekend. Daarom, toekomstig onderzoek zal het effect van inherent water in polyethyleen laagbekledingssystemen onderzoeken, geabsorbeerd regenwater en water van de aanvankelijke dovende vlammen.

De bekleding die op de Grenfell Tower werd gebruikt, slaagde niet in tests die werden uitgevoerd door BRE (British Research Establishment) tijdens een brandveiligheidsprogramma dat na de tragedie werd gelanceerd. Er is geconcludeerd dat dit voornamelijk te wijten is aan het gebruik van een polyethyleen binnenkern.

Geen water toegevoegd (links) Water toegevoegd (rechts). Krediet:Universiteit van Portsmouth

De heer Casey zei:"Dit onderzoek roept de vraag op of sommige tests die worden gebruikt om te voldoen aan bepaalde bouwvoorschriften, geschikt zijn voor het beoogde doel, en of ze de werkelijke brandprestaties weergeven van materialen die in gevelsystemen worden gebruikt. Er zijn verschillende factoren waarmee rekening moet worden gehouden met betrekking tot de brandprestaties van een gevelsysteem; zoals het type isolatie dat wordt gebruikt, de aanwezigheid van een spouw die een schoorsteeneffect veroorzaakt en we weten nu in het geval van aluminium panelen, de aanwezigheid van water. Deze moeten in combinatie worden getest voordat een systeem wordt goedgekeurd door regelgevende instanties."

Afgestudeerd Mr Casey voerde de tests uit voor zijn proefschrift onder supervisie van Dr. Laurie Clough, docent aan de School of Civil Engineering and Surveying aan de University of Portsmouth. Professor Harwood was ook betrokken bij de advisering als externe deskundige.

Professor Harwood heeft de Grenfell Tower Inquiry geschreven met zijn eerste bevindingen. Hij zei:"Dit kan verklaren waarom de bekleding die van een aantal gebouwen is verwijderd, mogelijk niet is geslaagd voor brandvertragingstests na de brand in de Grenfell Tower. ondanks dat de afzonderlijke componenten door de fabrikanten zijn bevonden om te voldoen aan de vereiste brandvoorschriften."

Dit was een voorstudie en de heer Casey hoopt door te gaan met het onderzoeken van zijn resultaten met meer grondige studies. Hij zei:"We hebben meer concreet bewijs en consistente testmethoden nodig om het gedrag van aluminium tijdens een brand in een gebouw echt te begrijpen. Maar voor een voorlopig onderzoek, dit is een behoorlijk significant resultaat. Er is duidelijk een kennislacune op dit gebied en de Grenfell Tower is een voorbeeld van de mogelijke gevolgen van het verkeerd doen van deze dingen."