Tweet
Kompletteringar i säkerhetsmeddelande
I samband med att detta säkerhetsmeddelande skrevs gjorde jag också en engelsk version. Den medförde att jag kom i kontakt med några som eldat litiumjonbatterier i en annan, möjligen mer verklighetstrogen miljö än testerna som detta säkerhetsmeddelande baserats på. Resultatet från deras tester var att det förekom vätefluorid, men att det var på betydligt lägre nivåer än det som de svenska testerna kom fram till. Dessutom indikerade man om det fanns vätefluorid i direkt anslutning till larmställ och konstaterade då att man behövde vara väldigt nära de brinnande batterierna för att det skulle indikera vätefluorid på larmställen. De mätte också mängden fluorvätesyra på brandrester och bedömde att den inte var av en storlek som var problematisk.
Nu påstår jag inte att försöken som säkerhetsmeddelandet baserats på är felaktiga men däremot verkar det finnas en större variation i denna typ av bränder än som visas i de svenska rapporterna.
Jag har tagit del av en rapport som visar på en betydligt mindre omfattande produktion av vätefluorid och en stor och långvarig produktion av kolmonoxid samt några andra lärdomar. Sakerna som arbetas in från denna rapport visas i röd text nedan.
Detta säkerhetsmeddelandet är för att uppmärksamma räddningspersonal på några risker i samband med bränder där litiumjon-batterier gjort en termisk rusning, mer specifikt energilager / batterilager för energi från solcellsanläggningar, elbilsbatterier som är parkerade i inomhusmiljö eller liknande. Viss kunskap är fortfarande osäker så läs detta med kritiska ögon och återkoppla om du ser felaktigheter. Mer om osäkerheterna sist.
Problemet
Problem 1: Brinnande litiumjonbatterier avger det mycket giftiga ämnet vätefluorid (Fluorvätesyra) i olika stora mängder när det brinner. Det finns amerikanska försök som visar på en mindre produktion av vätefluorid och svenska försök som visar på en större produktion. Inandning av vätefluorid eller penetration genom huden kräver särskilda motmedel för den som drabbats. Larmställ är inte motståndskraftiga mot vätefluorid. Observera också att vätefluorid kan vara giftigt utan att det inledningsvis syns eller känns några symtom hos den drabbade. Det gäller alltså vid alla bränder, särskilt inomhus, att fundera på om det brunnit litiumjon-batterier i den omfattningen att det kan bildas vätefluorid och bedöma om branddrabbade och egen personal blivit utsatta för exponering av gasen på hud eller via andning. Likaså kan vätefluoriden under vissa förhållanden kondensera på ytor och omvandlas till flytande fluorvätesyra. Om kondensationen har jag inte mycket kunskap just nu varför jag lämnar det därhän så länge.
Vanliga brandställ klarar bara en minuts exponering
FOI har på MSBs uppdrag undersökt hur vanliga larmställ står emot vätefluorid och konstaterar att de inte klarar mer än en minut och att insatser i miljöer med mycket vätefluorid bör ske med kemdräkt (vilket såklart är problematiskt när det brinner). Läs om studien här >>>
Mängden vätefluorid som bildas kan vara enorm
I artikeln här >>> framgår att det kan bildas mellan 280 g och 2,8 kg vätefluorid när ett 14 kWh litiumjon-energilager brinner. Ett räkneexempel för en villa på 120 kvadratmeter och 2,4 meters takhöjd ger en volym på drygt 280 kubikmeter. Om vi antar att röken fördelas jämnt, vilket den inte gör, så kan man få nivåer på mellan 1 g per kubikmeter (1170 ppm vilket är 500 gånger mer än korttidsgränsvärdet enligt AFS 2015:7) och 10 g per kubikmeter (11 700 ppm vilket är 5000 gånger korttidsgränsvärdet). En mer realistisk beräkning ger troligen betydligt högre nivåer i närheten av branden och lägre längre bort.
Det finns en amerikansk rapport här: www.utkiken.net/node/47495 som visar en mindre produktion av vätefluorid än vid de svenska försöken. I de amerikanska försöken indikerade man också för vätefluorid på larmställ i närheten av batteribranden men det gav inget utslag. Orsaken till de olika resultaten eller vilka som är mest relevanta kan jag inte bedöma. I den amerikanska rapporten kom man dock fram till flera andra saker som är viktigt för räddningstjänsten att ta hänsyn till. Mer om det längre ner.
Acceptabla nivåer av vätefluorid
AFS 2015:7 om Hygieniska gränsvärden (bifogas) anger ett korttidsgränsvärde för vätefluorid (HF) på 1,7 mg per kubikmeter (2 PPM).
I USA pratar man om ERPG, Emergency Response Planning Guidelines, på nivå 1, 2 och 3. ERPG-3 är koncentrationen de flesta människor kan utstå i en timme utan att avlida. För vätefluorid är denna ERPG-3 lika med 50 ppm. I samband med brandsläckning där det fanns Haloner, (vilket också kan skapa vätefluorid), räknade NIST om värdet ERPG-3 till ett värde om man hade 10 minuters exponering istället. Då landade man på en ERPG på 170 ppm istället.
Läs om ERPG här >>>
Och den omräknade korttidsexponeringen här >>>
Sanering och motmedel mot vätefluorid
Det räcker inte med en vanlig avsköljning med vatten utan dessutom krävs särskilda motmedel vilket jag skrivit om här >>>
Släckvatten kommer att innehålla vätefluorid
Det är troligt att släckvatten som används kommer att innehålla vätefluorid. Än så länge har jag inte kunskap om några detaljer kring detta.
Mina egna reflektioner och erfarenheter
Jag har inte hittat några tydliga gränsvärden för vilken koncentration av vätefluorid i gasform som är farliga för enbart hudpenetration. Det vill säga den situationen en brandman är utsatt för när man har larmställ och andningsskydd på sig och befinner sig i en miljö där det finns vätefluorid i gasform. Två fakta från ovanstående länkar och dokument och en egen erfarenhet har jag använt i mitt resonemang om att vätefluorid i gasform i de koncentrationer vi kan förvänta oss vid bränder i större mängder litiumjonbatterier i slutna utrymmen är ett stort arbetsmiljöproblem för räddningstjänsten.
Resonemang om vätefluoridproblematiken
De amerikanska testerna som visade på lägre nivåer av vätefluorid och ingen påverkan på larmställ i närheten av branden motsäger till viss del ovanstående bedömning av farligheten. Det kan finnas flera orsaker till att de amerikanska resultaten är annorlunda och jag vet för lite om det för att uttala mig tvärsäkert. Det krävs mer forskning eller bedömning av mer kunniga personer än jag. Men jag ska göra ett försök att resonera om det.
Möjlighet 1. Försöksuppställningen skilde mellan de svenska och amerikanska försöken så att de svenska producerade mer vätefluorid. Kanske är de amerikanska försöken mer verklighetstrogna och återspeglar en riktig brand bättre? Det kan också vara så att båda uppställningarna representerar verkligheten och att båda representerar olika typer av verkliga bränder.
Möjlighet 2. Mätningen av vätefluorid skedde på olika ställen och på olika sätt i de olika försöken. Det kanske medförde att vätefluoriden i de amerikanska försöken reagerade med andra ämnen i brandröken innan de hann mätas upp.
Möjlighet 3. Det finns en enorm uppsjö av batterikemier och samtliga försök i Sverige och USA visar på att de reagerar väldigt olika vid brand. Kanske är det slumpen som gjort att man i USA testat "snällare" batteri.
Eller kanske är det en kombination av ovanstående. Oavsett vilket har jag inte kompetens att säga att några av försöken är felaktigt utförda eller inte går att direkt applicera på en verklig brand.
Andra saker som omnämns i den amerikanska rapporten
Varma batterier producerar stora mängder kolmonoxid. Det innebär att även om en brand är släckt, oavsett om batterierna är placerade i en vattentank för kylning, kommer det att skapas CO under lång tid. Enda sättet att veta om detta sker är att ständigt mäta CO-halten och inte börja använda filtermask förrän kolmonoxiden är på normala nivåer.
När brinnande batterier släckts producerar de fortfarande brännbara gaser som kan återantändas. Inomhus kan denna gas byggas upp och skapa en brännbar blandning trots att släckningen verkar färdig.
Vatten var det bästa släckmedlet som testades. Det var dock viktigt att fortsätta kyla batterierna under lång tid efter branden är släckt. Det finns i rapporten ytterligare tips på metodik för släckning och efterarbete.
Rapporten finns som tidigare nämnts här: https://www.utkiken.net/node/47495
Batterilager / Energilager
På Utkiken finns det mer om batterilager.
- Säkerhet i energilagringsanläggningar >>>
- Insatser vid brand i batterilager >>>
- Batterier och batteriteknik >>>
Osäkerheter i ovanstående resonemang
Det finns flera osäkerheter i ovanstående resonemang som det behövs mer kunskap om. Det är möjligt att jag är överdrivet negativ i ovanstående riskbedömning och då tar jag tacksamt emot synpunkter på detta till po@utkiken.net.
Nedan listas saker jag kan se som osäkerheter.
I samband med att detta säkerhetsmeddelande skrevs gjorde jag också en engelsk version. Den medförde att jag kom i kontakt med några som eldat litiumjonbatterier i en annan, möjligen mer verklighetstrogen miljö än testerna som detta säkerhetsmeddelande baserats på. Resultatet från deras tester var att det förekom vätefluorid, men att det var på betydligt lägre nivåer än det som de svenska testerna kom fram till. Dessutom indikerade man om det fanns vätefluorid i direkt anslutning till larmställ och konstaterade då att man behövde vara väldigt nära de brinnande batterierna för att det skulle indikera vätefluorid på larmställen. De mätte också mängden fluorvätesyra på brandrester och bedömde att den inte var av en storlek som var problematisk.
Nu påstår jag inte att försöken som säkerhetsmeddelandet baserats på är felaktiga men däremot verkar det finnas en större variation i denna typ av bränder än som visas i de svenska rapporterna.
Jag har tagit del av en rapport som visar på en betydligt mindre omfattande produktion av vätefluorid och en stor och långvarig produktion av kolmonoxid samt några andra lärdomar. Sakerna som arbetas in från denna rapport visas i röd text nedan.
Detta säkerhetsmeddelandet är för att uppmärksamma räddningspersonal på några risker i samband med bränder där litiumjon-batterier gjort en termisk rusning, mer specifikt energilager / batterilager för energi från solcellsanläggningar, elbilsbatterier som är parkerade i inomhusmiljö eller liknande. Viss kunskap är fortfarande osäker så läs detta med kritiska ögon och återkoppla om du ser felaktigheter. Mer om osäkerheterna sist.
Problemet
Problem 1: Brinnande litiumjonbatterier avger det mycket giftiga ämnet vätefluorid (Fluorvätesyra) i olika stora mängder när det brinner. Det finns amerikanska försök som visar på en mindre produktion av vätefluorid och svenska försök som visar på en större produktion. Inandning av vätefluorid eller penetration genom huden kräver särskilda motmedel för den som drabbats. Larmställ är inte motståndskraftiga mot vätefluorid. Observera också att vätefluorid kan vara giftigt utan att det inledningsvis syns eller känns några symtom hos den drabbade. Det gäller alltså vid alla bränder, särskilt inomhus, att fundera på om det brunnit litiumjon-batterier i den omfattningen att det kan bildas vätefluorid och bedöma om branddrabbade och egen personal blivit utsatta för exponering av gasen på hud eller via andning. Likaså kan vätefluoriden under vissa förhållanden kondensera på ytor och omvandlas till flytande fluorvätesyra. Om kondensationen har jag inte mycket kunskap just nu varför jag lämnar det därhän så länge.
Vanliga brandställ klarar bara en minuts exponering
FOI har på MSBs uppdrag undersökt hur vanliga larmställ står emot vätefluorid och konstaterar att de inte klarar mer än en minut och att insatser i miljöer med mycket vätefluorid bör ske med kemdräkt (vilket såklart är problematiskt när det brinner). Läs om studien här >>>
Mängden vätefluorid som bildas kan vara enorm
I artikeln här >>> framgår att det kan bildas mellan 280 g och 2,8 kg vätefluorid när ett 14 kWh litiumjon-energilager brinner. Ett räkneexempel för en villa på 120 kvadratmeter och 2,4 meters takhöjd ger en volym på drygt 280 kubikmeter. Om vi antar att röken fördelas jämnt, vilket den inte gör, så kan man få nivåer på mellan 1 g per kubikmeter (1170 ppm vilket är 500 gånger mer än korttidsgränsvärdet enligt AFS 2015:7) och 10 g per kubikmeter (11 700 ppm vilket är 5000 gånger korttidsgränsvärdet). En mer realistisk beräkning ger troligen betydligt högre nivåer i närheten av branden och lägre längre bort.
Det finns en amerikansk rapport här: www.utkiken.net/node/47495 som visar en mindre produktion av vätefluorid än vid de svenska försöken. I de amerikanska försöken indikerade man också för vätefluorid på larmställ i närheten av batteribranden men det gav inget utslag. Orsaken till de olika resultaten eller vilka som är mest relevanta kan jag inte bedöma. I den amerikanska rapporten kom man dock fram till flera andra saker som är viktigt för räddningstjänsten att ta hänsyn till. Mer om det längre ner.
Acceptabla nivåer av vätefluorid
AFS 2015:7 om Hygieniska gränsvärden (bifogas) anger ett korttidsgränsvärde för vätefluorid (HF) på 1,7 mg per kubikmeter (2 PPM).
I USA pratar man om ERPG, Emergency Response Planning Guidelines, på nivå 1, 2 och 3. ERPG-3 är koncentrationen de flesta människor kan utstå i en timme utan att avlida. För vätefluorid är denna ERPG-3 lika med 50 ppm. I samband med brandsläckning där det fanns Haloner, (vilket också kan skapa vätefluorid), räknade NIST om värdet ERPG-3 till ett värde om man hade 10 minuters exponering istället. Då landade man på en ERPG på 170 ppm istället.
Läs om ERPG här >>>
Och den omräknade korttidsexponeringen här >>>
Sanering och motmedel mot vätefluorid
Det räcker inte med en vanlig avsköljning med vatten utan dessutom krävs särskilda motmedel vilket jag skrivit om här >>>
Släckvatten kommer att innehålla vätefluorid
Det är troligt att släckvatten som används kommer att innehålla vätefluorid. Än så länge har jag inte kunskap om några detaljer kring detta.
Mina egna reflektioner och erfarenheter
Jag har inte hittat några tydliga gränsvärden för vilken koncentration av vätefluorid i gasform som är farliga för enbart hudpenetration. Det vill säga den situationen en brandman är utsatt för när man har larmställ och andningsskydd på sig och befinner sig i en miljö där det finns vätefluorid i gasform. Två fakta från ovanstående länkar och dokument och en egen erfarenhet har jag använt i mitt resonemang om att vätefluorid i gasform i de koncentrationer vi kan förvänta oss vid bränder i större mängder litiumjonbatterier i slutna utrymmen är ett stort arbetsmiljöproblem för räddningstjänsten.
- Vätefluorid är lättlösligt i vatten och bildar då fluorvätesyra. Att det är lättlösligt innebär att om vätefluoridgas i höga koncentrationer når in till en rökdykares kropp som är svettig, då kommer det att bildas fluorvätesyra i låga koncentrationer. Rökdykning är en verksamhet som är svettig.
- Fluorvätesyra i låga koncentrationer är ett stort problem eftersom det verkar under lång tid utan att ge symptom.
- Vi övade vid Helsingborgs brandförsvar på att i branddräkt återkondensera (impaktera) svaveldioxid inomhus i en tillverkares utlastningshall. Vi arbetade med olika moment under 10-20 minuter i en koncentration av 5 000 ppm till 10 000 ppm svaveldioxid. Jag och flera med mig blev tvungna att uppsöka sjukhus på grund av utslag och klåda på kroppen, vilket visade sig dagen efter övningen. Läkarna berättade att det var svaveldioxiden som löst sig med svett och bildat någon form av syrlighet (troligen svavelsyra) som resulterade i denna typ av skador.
Resonemang om vätefluoridproblematiken
De amerikanska testerna som visade på lägre nivåer av vätefluorid och ingen påverkan på larmställ i närheten av branden motsäger till viss del ovanstående bedömning av farligheten. Det kan finnas flera orsaker till att de amerikanska resultaten är annorlunda och jag vet för lite om det för att uttala mig tvärsäkert. Det krävs mer forskning eller bedömning av mer kunniga personer än jag. Men jag ska göra ett försök att resonera om det.
Möjlighet 1. Försöksuppställningen skilde mellan de svenska och amerikanska försöken så att de svenska producerade mer vätefluorid. Kanske är de amerikanska försöken mer verklighetstrogna och återspeglar en riktig brand bättre? Det kan också vara så att båda uppställningarna representerar verkligheten och att båda representerar olika typer av verkliga bränder.
Möjlighet 2. Mätningen av vätefluorid skedde på olika ställen och på olika sätt i de olika försöken. Det kanske medförde att vätefluoriden i de amerikanska försöken reagerade med andra ämnen i brandröken innan de hann mätas upp.
Möjlighet 3. Det finns en enorm uppsjö av batterikemier och samtliga försök i Sverige och USA visar på att de reagerar väldigt olika vid brand. Kanske är det slumpen som gjort att man i USA testat "snällare" batteri.
Eller kanske är det en kombination av ovanstående. Oavsett vilket har jag inte kompetens att säga att några av försöken är felaktigt utförda eller inte går att direkt applicera på en verklig brand.
Andra saker som omnämns i den amerikanska rapporten
Varma batterier producerar stora mängder kolmonoxid. Det innebär att även om en brand är släckt, oavsett om batterierna är placerade i en vattentank för kylning, kommer det att skapas CO under lång tid. Enda sättet att veta om detta sker är att ständigt mäta CO-halten och inte börja använda filtermask förrän kolmonoxiden är på normala nivåer.
När brinnande batterier släckts producerar de fortfarande brännbara gaser som kan återantändas. Inomhus kan denna gas byggas upp och skapa en brännbar blandning trots att släckningen verkar färdig.
Vatten var det bästa släckmedlet som testades. Det var dock viktigt att fortsätta kyla batterierna under lång tid efter branden är släckt. Det finns i rapporten ytterligare tips på metodik för släckning och efterarbete.
Rapporten finns som tidigare nämnts här: https://www.utkiken.net/node/47495
Batterilager / Energilager
På Utkiken finns det mer om batterilager.
- Säkerhet i energilagringsanläggningar >>>
- Insatser vid brand i batterilager >>>
- Batterier och batteriteknik >>>
Osäkerheter i ovanstående resonemang
Det finns flera osäkerheter i ovanstående resonemang som det behövs mer kunskap om. Det är möjligt att jag är överdrivet negativ i ovanstående riskbedömning och då tar jag tacksamt emot synpunkter på detta till po@utkiken.net.
Nedan listas saker jag kan se som osäkerheter.
- De olika gränsvärden som anges är baserade på att det sker en inandning av Vätefluorid. Räddningstjänstpersonal med andningsskydd slipper denna inandning vilket är bra. Å andra sidan är Vätefluorid mycket vattenlösligt och skulle kunna lösa sig i svett på kroppen och penetrera huden. Det finns andra vattenlösliga gaser som tar sig igenom larmstället och löser sig med kroppsvätskor.
- FOI-rapporten saknade mätvärde för Vätefluorid och istället interpolerade man från andra ämnen.
- Väteflourid som gas och Fluorvätesyra som vätska har samma kemiska beteckning, HF, och kan också båda benämnas som både Vätefluorid och Fluorvätesyra. Stänk från den vätskeformiga Fluorvätesyran är betydligt allvarligare än att komma i kontakt med den gasformiga som finns i brandrök från skenande Litiumjonbatterier. Eftersom de benämns på samma sätt och jag inte hittat fakta om vilka koncentrationer i luft som blir farliga i kontakt med svettig hud kan det vara så att jag feltolkat riskbilden i någon riktning. Känslan jag har med det jag läst är dock att det är väldigt allvarligt.
Kommentera